Investigação numérica dos mecanismos de instabilidades e transição para turbulência em bolhas de separação laminar por meio de perturbações isotrópicas

Resumo

Este projeto está versado na investigação da turbulência de escoamento livre (FST) e dos mecanismos de instabilidade hidrodinâmica, e visa compreender a transição para turbulência em bolhas de separação laminar. A física de escoamentos separados é complexa, porquanto a separação e a transição estão intimamente interligadas, e a presença de perturbações externas ou forçantes culmina em dificuldades extras, visto que diferentes mecanismos de instabilidade podem competir. Para abordar esse desafio, o projeto propõe introduzir perturbações isotrópicas de FST com variadas intensidades. Através de simulações numéricas diretas (DNS), serão investigados os mecanismos físicos que influenciam a interação entre a separação e a transição de bolhas de separação. O estudo aprofundado dessas interações pode oferecer insights significativos sobre a dinâmica de bolhas de separação sob condições de FST, como as encontradas em voo livre. Este entendimento aprimorado tem o potencial de impactar diretamente o design e a otimização de veículos aeroespaciais, bem como outras aplicações nas quais o controle de escoamentos é crucial. O projeto também pretende contribuir para a literatura científica, fornecendo uma compreensão mais profunda dos mecanismos de instabilidade e transição em escoamentos separados. Espera-se que os resultados possam ser aplicados para melhorar a eficiência e desempenho em uma variedade de contextos de engenharia, abrindo caminho para inovações em concepcões e tecnologias de escoamentos. (AU)