Estudo comparativo entre modelos de turbulência em canais curvos

RESUMO

Este artigo apresenta um estudo comparativo entre os resultados obtidos em simulações numéricas computacionais bidimensionais realizadas com três diferentes modelos de turbulência: o de viscosidade turbulenta constante; o modelo tipo Elder; e, o modelo k˗Ꜫ. Para a realização dessas simulações foi utilizado o software Telemac 2D. Esses resultados foram comparados com os obtidos em um estudo em canal experimental de seção transversal trapezoidal e constituído por trechos retos e por curvas. O objetivo principal dessa comparação é explorar como os modelos de fechamento de turbulência atuam na modificação do comportamento geral do escoamento simulado. Para subsidiar essas comparações adotaram-se testes estatísticos que buscaram quantificar as diferenças entre os campos de velocidades obtidos nas simulações e o observado no canal experimental. Os resultados obtidos mostraram que, apesar das limitações teóricas existentes e a dificuldade em se determinar os parâmetros de calibração, a utilização do modelo de fechamento de turbulência mais simples, pode conduzir a resultados tão bons ou melhores que os obtidos com os modelos mais sofisticados, como, por exemplo, o modelo k˗Ꜫ.

Palavras-chave:
Turbulência; Modelos de turbulência; Simulações numéricas bidimensionais; Campo de velocidades