Caracterização da transição laminar-turbulenta em um escoamento de Couette plano devido à Estratificação estável utilizando CFD

Despite recent advances in understanding the physical capacity of the thermal and mechanical parameters that control or isolate the nocturnal boundary layer, these are not yet fully understood. The emergence of natural intermittence in runoff is also not a consensus in the boundary layer scientific community. Many of the studies that present numerical studies on intermittence make use of external flow, forcing that is responsible for the resurgence of turbulence. Thus, the current proposal aims to develop a numerical experiment to study the laminar-turbulent transition using computational fluid dynamics. In this case, the thermal stratification will be applied to a turbulent flow entirely generated to obtain conditions of robust stability and to reproduce an intermittent flow. The results show that when the flow regime is thoroughly turbulent, all levels are coupled by turbulence, making speed and temperature fields more homogeneous in the center of the domain. The results show that when the flow regime is completely turbulent, all levels are coupled by turbulence, making speed and temperature fields more homogeneous in the center of the domain. As a temperature gradient is introduced into the flow, the vertical levels become uncoupled, and under very stable conditions, the turbulence is wholly suppressed. While the distinction between flow regimes is evident, the transition between flow regimes occurs intermittently.Apesar dos recentes avanços no entendimento da dinâmica física dos parâmetros térmicos e mecânicos que controlam o escoamento na camada limite noturna, estes ainda não são completamente compreendidos. O surgimento da intermitência de maneira natural no escoamento também não é um consenso na comunidade científica de camada limite. Muitos dos trabalhos que apresentam estudos numéricos sobre intermitência fazem uso de forçantes externos ao escoamento que são responsáveis pelo ressurgimento da turbulência. Assim, a presente proposta visa o desenvolvimento de um experimento numérico para o estudo da transição laminar-turbulenta utilizando fluidodinâmica computacional. Neste caso, a estratificação térmica será aplicada a um escoamento turbulento completamente desenvolvido, para se obter condições de forte estabilidade e reproduzir um escoamento intermitente. Os resultados mostram quando o regime de escoamento é completamente turbulento todos os níveis estão acoplados pela turbulência, fazendo com que campos de velocidade e temperatura sejam mais homogêneos no centro do domínio. A medida que é introduzido um gradiente de temperatura no escoamento, os níveis verticais tornam-se desacoplados, e em condições muito estáveis a turbulência é totalmente suprimida. Enquanto que a distinção entre os regimes de escoamento é evidente a transição entre os regimes de escoamento ocorre de forma intermitente