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2024-10-28

B2.4.2 Modelo RANS k-ω e modelo SST

O método k - ω utiliza duas variáveis para determinar a dissipação turbulenta local: a energia cinética turbulenta k e a dissipação ω:

O modelo k - ω fornece uma descrição melhorada dos fluxos próximos da parede, mas mostra pontos fracos na modelação de fluxos livres. Os seus resultados dependem fortemente da escolha dos valores de ω no fluxo livre, conduzindo a uma alta sensibilidade à escala de comprimento turbulentoLt.

Para resolver este problema, foi desenvolvido o modelo SST (Transferência de tensão transversal) que combina as vantagens das duas abordagens:

  1. Utiliza o modelo kw perto de paredes para uma captura mais precisa do fluxo na camada limite.
  2. No fluxo livre, muda para o modelo k-ε para alavancar os seus pontos fortes nesta região.
  3. A transição entre os modelos é efetuada através de funções de suavização.

As melhorias no modelo SST incluem:

  • Uma limitação da viscosidade turbulenta para uma melhor predição da separação de fluxo em gradientes de pressão desfavoráveis.
  • Uma restrição da energia cinética na zona do ponto de estagnação, semelhante às variantes k-ε melhoradas.
  • A consideração do transporte da tensão de corte, que dá nome ao modelo.