Modelagem Física e Computacional de um Escoamento Fluvial

lenta νt, como visto na seção 3.4.1. Esse coeficiente multiplica diretamente os termos de
2 a ordem das equações do transporte da quantidade de movimento (4.27) e (4.28), ou seja,
as derivadas espaciais da viscosidade turbulenta são consideradas nulas. Nas equações do
movimento, os termos de segunda ordem representam a parcela de difusão da quantidade
de movimento e os coeficientes de viscosidade turbulenta νt afetam as condições do es-
coamento de modo muito semelhante ao da viscosidade molecular do fluido. No modelo
computacional, essa difusão simula os efeitos causados pela turbulência presente em es-
calas não resolvíveis pela malha adotada. No esquema numérico utilizado pelo RMA2, a
viscosidade turbulenta atua, também, como forma de estabilização da solução numérica,
pois não há qualquer esquema de amortecimento artificial 2 . Por isso, a viscosidade tur-
bulenta tem bastante influência sobre a chance de convergência da solução.
Apesar do coeficiente de viscosidade turbulenta ser uma constante nas equações
utilizadas pelo RMA2, seu valor pode ser feito variável de elemento para elemento ao
longo da malha através da utilização do número de Reynolds da malha, apresentado na
seção 3.4.1.1.
Para analisar a influência da viscosidade turbulenta sobre os resultados do modelo,
foram feitas simulações do ensaio 2a com diferentes valores para o número de Reynolds
da malha. Foi escolhido o ensaio 2a porque ele apresenta condições propícias para o
estudo desse parâmetro, tais como regiões de separação do fluxo principal, correntes de
retorno e gradientes de velocidade significativos. Além disso, as fotografias com confetes
revelaram-se particularmente boas nesse ensaio.
8.2.1 Limites de Convergência da Solução Numérica
Foram realizadas primeiramente algumas simulações de caráter exploratório com
diferentes números de Reynolds da malha e verificou-se que a solução numérica divergia
para Regrid > 12. Entretanto, o campo de velocidades resultante da simulação com
2 “Na realidade, a utilização de coeficientes de viscosidade turbulenta exagerados é um esquema de
amortecimento artificial.” [Nota do examinador - Prof. Paulo Cesar Colonna Rosman]
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