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2024-11-04

D6.3.4 Paredes

O fluxo viscoso perto de uma parede sem deslizamento é caracterizado pela tensão de corte que está relacionada com o gradiente de velocidade perpendicular à parede. A distância z de um ponto à parede, em relação ao comprimento viscoso δν, é a distância relativa da parede z+, que só pode ser determinada ou verificada após o cálculo:

A distância adimensional da parede z+ define diferentes regiões do fluxo: a subcamada viscosa (z + < 5), a camada amortecedora (5 < z + < 30) e a camada limite turbulenta (z + > 30). Na prática, o comportamento complexo de paredes é frequentemente aproximado por funções de parede. É estabelecida uma distinção entre os modelos "parede próxima" ou "número de Reynolds baixo", que resolvem a subcamada ( z+ ≈1), e os modelos "parede afastada" ou "número de Reynolds alto", nos quais a a primeira célula deve estar fora da sub-camada (z+ >11).

Para captar com precisão as pressões e forças, é crucial uma modelação realista da separação de fluxo. Para estruturas de bordas afiadas, isso ocorre nas bordas, enquanto para superfícies curvadas, o processo é mais complexo e requer leis de parede avançadas.
Quando utiliza as funções de parede, a rugosidade equivalente dos grãos de areia ks tem de ser inferior ou igual à distância do primeiro nó computacional a partir da parede. A posição exata deste nó depende do método numérico utilizado.
As tensões de corte contribuem para a resistência total e são especialmente importantes para o coeficiente de força horizontal em estruturas em forma de asa. Para estruturas com separação de fluxo, capturar corretamente as camadas de corte nas regiões de separação é de maior importância.

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