Modelagem Física e Computacional de um Escoamento Fluvial

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Aos amigos da Diretoria do Aeroclube de Planadores de Balsa Nova, por com- preenderem minha ausência e assumirem meus encargos durante o período de elaboração desta dissertação. Aos Professores Paulo Cesar Colonna Rosman, André Luiz Tonso Fabiani e Maurício Dziedzic pelas várias sugestões e correções feitas ao trabalho. A Deus, por tudo. iv
SUMÁRIO AGRADECIMENTOS iii LISTA DE FIGURAS xiii LISTA DE TABELAS xiv LISTA DE SÍMBOLOS xvi RESUMO xvii ABSTRACT xviii 1 INTRODUÇÃO 1 2 EQUAÇÕES DO MOVIMENTO DOS FLUIDOS 3 2.1 EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 EQUAÇÕES DE NAVIER-STOKES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 TURBULÊNCIA 9 3.1 NOÇÕES FUNDAMENTAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.2 ORIGENS DA TURBULÊNCIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.3 MODELOS DE ESCOAMENTO MÉDIO VIA MÉTODOS CONVENCI- ONAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.3.1 Média Temporal de Reynolds e Média Relaxada . . . . . . . . . . 14 3.3.2 Média Estatística . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.4 ESQUEMAS DE FECHAMENTO DA TURBULÊNCIA . . . . . . . . . 19 3.4.1 Esquemas Utilizando o Conceito da Viscosidade Turbulenta . . . 21 3.4.2 Modelos Simulando o Transporte das Tensões de Reynolds . . . . 34 3.4.3 Escolha do Modelo de Turbulência . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.5 MODELOS DE ESCOAMENTO MÉDIO VIA TÉCNICAS DE FILTRA- GEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.5.1 Procedimentos de Filtragem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 v
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