Coherent structures in wall-bounded turbulence

AUTOR(ES)
FONTE

An. Acad. Bras. Ciênc.

DATA DE PUBLICAÇÃO

09/06/2015

RESUMO

A dificuldade intrínseca à compreensão da turbulência em fluidos estimulou o uso de diferentes metodologias para o tratamento deste problema. Algumas abordagens mostraram-se mais promissoras que outras, mas todas padecem por focar somente em parte do amplo espectro do problema. Uma forma bem sucedida de modelar a turbulência consiste em decompor a estrutura caótica e complexa do escoamento turbulento em um conjunto de movimentos que são, de certa forma, organizados. A esses movimentos atribuímos o termo "estruturas coerentes". Existem várias vertentes desta abordagem, desde a identificação de estruturas coerentes no escoamento, a definição de suas características, a explicação sobre a criação, manutenção e destruição destas estruturas, até a utilização do seu comportamento para a modelagem de escoamentos turbulentos. Este artigo de revisão considera a pesquisa em estruturas coerentes em escoamentos turbulentos de parede: uma classe de escoamento extremamente interessante para muitos cientistas, em particular, mas não exclusivamente, físicos, matemáticos e engenheiros, devido à sua ubiquidade na natureza, na indústria e na vida cotidiana. Esta área da ciência experimentou grande efervescência em anos recentes e parte do seu crescimento foi impulsionado por avanços observados em técnicas experimentais e computacionais. Entretanto, muitas ideias desenvolvidas no passado a partir de intuição e simples visualização do escoamento são ainda hoje muito informativas e relevantes. De fato, a pesquisa atual em estruturas coerentes é reconhecidamente grata aos pioneiros deste tipo de abordagem. Portanto, esta revisão discute aspectos históricos desta linha de pesquisa, bem como aborda os avanços contemporâneos com o intuito de fornecer ao leitor uma boa visão geral do desenvolvimento desta área do conhecimento, destacando a perspicácia de alguns dos primeiros pesquisadores em turbulência. Em suma, este manuscrito fornece um retrato amplo de nossa compreensão atual dos efeitos provocados pelas estruturas coerentes em escoamentos turbulentos de parede.

ASSUNTO(S)

turbulência escoamentos de parede estruturas coerentes velocimetria por imagem de partículas

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