Aplicação de técnicas de decomposição de modos dinâmicos para escoamentos não-estacionários

Resumo

Escoamentos não-estacionários podem exibir uma ampla faixa de escalas espaciais e temporais. Por exemplo, em números de Reynolds altos, escoamentos turbulentos se desenvolvem com uma ampla separação de escalas. Normalmente, os sistemas dinâmicos que governam esses escoamentos são não-lineares e permitem o surgimento de eventos intermitentes e caóticos. A análise de escoamentos turbulentos muitas vezes requer técnicas de pós-processamento estatístico que permitem uma melhor compreensão dos fenômenos físicos em questão. Apesar dos regimes caóticos, movimentos organizados também podem ser observados na turbulência. Nesse contexto, tornou-se prática comum na comunidade de mecânica dos fluidos empregar técnicas de decomposição modal para extrair as características físicas relevantes e padrões em turbulência. Neste trabalho, utilizaremos a técnica de decomposição em modos dinâmicos (DMD) para investigar as características dinamicamente relevantes em problemas que modelam a transição para a turbulência. O técnica de DMD e suas variantes também serão empregadas em bancos de dados de escoamentos não-estacionários gerados por simulações de alta fidelidade com o intuito de se analisar a dinâmica de estruturas coerentes.(AU)