Made available in DSpace on 2018-08-24T22:56:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8856_Lovatte2015tesefinal17-04.pdf: 5959604 bytes, checksum: 1348010b19736a67bb8f9b076bfb8502 (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / O presente trabalho tem por objetivo estudar as estruturas do escoamento turbulento na água próximo à interface líquido-gás com deformação negligenciável e seus efeitos na transferência de compostos. A simulação das grandes escalas (LES) com modelagem dinâmica de submalha foi utilizada para a representação da turbulência usando o código FLUENT. O fluido foi considerado newtoniano, incompressível e isotérmico. O modelo matemático foi validado com dados de simulação numérica direta (DNS) da literatura. Foram realizadas simulações com números de Reynolds baseados na velocidade de fricção iguais a 150, 640 e 1280 e com números de Schmidt iguais a 1, 200 e 580 permitindo assim investigações específicas dos efeitos desses parâmetros governantes. Os resultados de validação mostraram que a metodologia é adequada na compreensão do transporte de escalar e na visualização da turbulência (estruturas coerentes). Análises qualitativas da distribuição de vorticidade, divergente de superfície, concentração instantânea de escalar e flutuação de concentração de escalar mostraram a existência de estruturas turbulentas agindo no transporte do escalar. Essas têm aspecto quase longitudinal, existindo de forma contra-rotativa e agindo na formação de movimentos verticais ascendentes e descendentes próximo à interface. A influência do número de Reynolds está principalmente associada à redução da espessura da subcamada difusiva devido ao aumento da mistura da grandeza escalar no seio do escoamento. As estatísticas da turbulência para os diferentes números de Reynolds indicam variações consistentes nos resultados do escoamento e transporte do escalar com a variação desse parâmetro. A espessura da subcamada difusiva próxima à superfície livre diminui fortemente nos casos em que o número de Schmidt aumenta. Com relação ao coeficiente de transferência de massa, entre os casos investigados, o valor máximo foi obtido para o número de Reynolds e o número de Schmidt é 1, enquanto a simulação correspondente ao número de Reynolds igual a 150 e Schmidt igual a 580 resulta no valor mínimo. Os valores intermediários do coeficiente crescem com o aumento de Reynolds e diminuem com o aumento de Schmidt.

Orientador: Milton Mori / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_JoseJailsonNicacio_D.pdf: 8337754 bytes, checksum: 677214454b8c1e6f9d55d01e7142949e (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Reatores de Leito Fluidizado Circulante são bastante utilizados na industria química e petroquímica, principalmente em processos de craqueamento catalítico e de combustão. A simulação numérica é ferramenta indispensável para o desenvolvimento e otimização destes reatores. Neste trabalho, um modelo fluidodinâmico baseado no modelo de dois fluidos, no qual o gás e as partículas são tratados como fases contínuas e totalmente interpenetrantes, foi utilizado na simulação da fluido dinâmica de reatores de leito fluidizado circulante. Analisa-se a sensibilidade do modelo fluido dinâmico com relação a parâmetros da teoria cinética do escoamento de materiais granulares. Analisa-se também o efeito do termo de transferência de energia cinética turbulenta entre as fases gasosa e particulada na fluidodinâmica. Utiliza-se o modelo de turbulência k-epislon para estimativa dos coeficientes de transporte da fase gasosa. Para a fase particulada, o modelo invíscido, o modelo newtoniano com viscosidade obtida experimentalmente (da literatura) e o modelo cinético do escoamento de materiais granulares (KTGF) foram utilizados e os resultados analisados. No modelo cinético do escoamento de materiais granulares os coeficientes de transporte dependem da temperatura granular, para a qual tem-se uma equação de conservação. A temperatura granular depende de parâmetros da teoria cinética do escoamento de materiais granulares e da sua condição de entrada. Os resultados comprovam que as partículas tendem a concentrarem-se nas regiões de menor temperatura granular e também mostram uma sensibilidade do modelo a estes parâmetros, mais fortemente aos coeficientes de restituição partícula-partícula e partícula-parede. Mostraram ainda que o termo de transferência de energia cinética do movimento flutuante é importante em sistemas com recirculações internas. O método dos volumes finitos com arranjo colocalizado foi utilizado na discretização do modelo. A solução foi obtida iterativamente resolvendo-se linha por linha com TDMA (Tri-Diagonal Matrix Algorithm). Com relação ao método numérico, mostra-se. que a interpolação do momentum e não da velocidade propriamente dita, para o cálculo das velocidades da fase particulada, nas faces do volume de controle, elimina as oscilações numéricas observadas para o caso de interpolação das velocidades no cálculo dos fluxos nas faces / Abstract: Circulating Fluidized Bed (CFB) reactors are used in a variety of industrial applications especially related to combustion and catalytic cracking. The fluid dynamic prediction of CFB is fundamental in its development and optimisation. In this work, a computer code for the simulation of the fluid dynamics of Circulating Fluidized Bed Reactors was developed. The Finite Volume Method was used to make the discretization of the mathematical model. The fluid dynamic model is based on the two fluid model, in which both the gas and particle phases are considered to be continuos and fully interpenetrating. With relation to mathematical model of CFB reactors, the sensitivity of the model to parameters of the Kinetic Theory of Granular Flows was analyzed. The effect of the turbulence transfer between the gas and particle phases was also analyzed. The k-Epsilon turbulence model, modified to consider the presence of the particle phase, was used to calculate the effective viscosity of the gas phase. Since there is no consensus about the effective stresses in the particle phases, the inviscid model, the Newtonian fluid model with experimentally obtained viscosity constant and the model of the emerging kinetic theory of granular flows (KTGF) have been used to simulate the fluid dynamics of the CFB reactors and the results were analysed. In the kinetic theory of granular flows the particle phase transport coefficients are dependent on the granular temperature, which intern has a transport equation. The granular temperature depends on parameters of the kinetic theory and also of the inlet conditions. The results confirm that the particles tends to concentrate in the regions of lower granular temperature, also showing a high sensitivity of the model to the parameters of the kinetic theory of granular flows, especially to the particle-particle and particle-wall coefficients of restitution. Further analyses showed that the interface turbulence transfer is very important for systems with high particle concentration and internal recirculations. With relation to the numerical method, in order to calculate the particle velocities at the faces of the control volumes, the results show that numerical oscillations are present when the calculation is carried out using linear interpolation of the particle phase velocities, in the collocated grid. The results also show that the numerical oscillation is eliminated by calculating the particle phase velocities at the faces of the control volumes by interpolating the particle phase momentum. The results were obtained by using a computer code developed by the authors. The finite volume method with the collocated grid, the hybrid interpolation scheme, the false time step strategy and the SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations) algorithm were used to obtain the numerical solution / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Fernando de Almeida França, Eugenio Spano Rosa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:18:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matos_Arlindode_D.pdf: 9963992 bytes, checksum: 98b022ae27ddb93d77b9a1df576b04af (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A distribuição das fases de um escoamento a bolhas ocorrendo no interior de um duto de seção quadrada em uma curva de 180º é o tema deste trabalho. Utilizou-se, para tanto, de abordagens experimental e numérica. Assim, aspectos como a influência da intensidade do campo centrífugo na segregação das fases, detalhes do processo de migração das bolhas de gás da seção externa para a interna da curva e o papel desempenhado pela turbulência neste fenômeno, são apresentados e discutidos. A experimentação ocorreu em um circuito devidamente preparado para o escoamento de misturas de ar e água no padrão em bolhas, ocorreu em pressões próximas da atmosfera e à temperatura ambiente (= 23°C). A filtração de vazio local foi medida sobre cada um de quatro planos transversais ao escoamento ao longo da curva. Para medir a distribuição de fração de vazio nestes quatro planos utilizou-se de sondas elétricas condutivas de fio único. As velocidades superficiais de líquido e gás e, conseqüentemente, as respectivas vazões, aplicadas no experimento variaram de 0,9 m/s a 3,0 m/s e 0,04 m/s a 0,5 m/s, respectivamente. Os resultados experimentais de distribuição de &ação de vazio foram comparados com cálculos numéricos realizados pelo CFD Phoenics. Uma implementação Euleriana-Euleriana do Modelo de Dois Fluidos, representado por suas equações locais médio-temporais, foi utilizada para representar matematicamente o escoamento. As equações de conservação da massa e da quantidade de movimento foram escritas em termos de coordenadas generalizadas para um sistema 3D cartesiano. Termos fontes adicionais simularam a ação do campo centrifugo que surge no escoamento ao longo da curva. O fechamento do sistema de equações diferenciais foi obtido com a utilização de termos interfaciais. Dois modelos foram empregados para representar o tensor turbulento (Algébrico, e k-e padrão), ambos com termo complementar que considerava a turbulência adicional induzida pelo movimento relativo das bolhas. Os resultados experimentais e numéricos da distribuição de fração de vazio nos quatro diferentes planos ao longo da curva, da seção de entrada até sua seção de saída, para as várias condições operacionais, foram comparados em termos de gráficos de iso-superficies, que deram uma visão geral, mas aproximada, das distribuições, e também em termos de gráficos lineares, em termos do valor local da fração de vazio. A comparação entre resultados indicou detalhes do processo de migração das fases. Adicionalmente, gráficos de escoamento secundário, distribuição de velocidades, distribuição de energia cinética turbulenta e de viscosidade turbulenta foram apresentados para que o papel da turbulência na segregação das fases se tomasse passível de análise / Abstract: The phase segregation in gas-liquid bubbly flow taking place inside a 180 degree plane curve, i.e., with null torsion, is the subject of this work. Both experimental and numerical approaches have been performed. Thus, aspects as the influence of intensity of centrifugal field on phase segregation, the role played by turbulence on phase segregation and details of the gas bubbles migration from the outer to inner curve section have been disclosed. The experimentation was carried on in a set-up prepared to run air-water flows, and the flow happened at near atmospheric pressure and ambient temperature (23°C). The local void fraction was measured four transversal planes along the curve. To measure the void fraction distribution one used a single wire conductive probe. The liquid and the gas superficial velocities varied from 0.9 m/s to 3.0 m/s and 0.04 m/s to 0.5 m/s, respectively. The experimental results for the void fraction distribution were compared with numerical calculations performed by the CFD Phoenics. An Eulerian-Eulerian implementation of the Two-Fluid Model, expressed by time-averaged variables, was used to give a mathematical representation of the flow. The mass and momentum conservation equations were written in terms of generalized coordinates for a 3D Cartesian coordinate system. Additional source terms simulated the centrifugal field that arises along the curve. The closure of the system of differential equations was achieved by the use of interfacial terms. Two models were used to express the turbulent tensor, (Algebraic and k-8 model) with complimentary terms accounting the bubble-induced turbulence. The numerical results for the void fraction distribution in different transversal planes were compared with the experimental ones, in terms of surface and linear plots, providing both a qualitative overview and a fine inspection of the gas segregation. The comparisons between the void distribution on the four planes along the curve, for different operational conditions, revealed the influence of the centrifugal field intensity on the phase segregation and gave an overview of the phase migration ITom the outer to the inner section of the curve. Additionally, plots of secondary flow, velocity distribution, turbulent kinetic energy and turbulent viscosity were also presented in order to turn on the light over the role played by the turbulence on the phase segregation process / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor Engenharia Mecânica

Orientador: Gerson Francisco / Banca: Rogério Rosenfeld / Banca: Patricio Anibal Letelier Sotomayor / Resumo: Nesta dissertação, utilizamos métodos da teoria de processos estocásticos para a compreensão da turbulência em fluidos. Discutimos o modelo de Kolmogorov para turbulência homogênea desenvolvida, resultados analíticos recentes para a equação de Burgers / Abstract: In this thesis, we use some methods of theory of stochastic process to approach turbulence in fluid dynamics. We discuss the Kolmogorov model for fully developed homogeneous turbulence, some recent analytical results to the 1-D Burgers' equation approach turbulence / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-11-13T17:01:39Z No. of bitstreams: 1 2006_Daniel Vieira Soares.pdf: 2805065 bytes, checksum: 108054ac551f281ccc978083e86d7a00 (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2009-11-16T14:16:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Daniel Vieira Soares.pdf: 2805065 bytes, checksum: 108054ac551f281ccc978083e86d7a00 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-16T14:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Daniel Vieira Soares.pdf: 2805065 bytes, checksum: 108054ac551f281ccc978083e86d7a00 (MD5) Previous issue date: 2006-11-10 / Este trabalho tem como objetivo extender o modelo de turbulência k − w proposto por Bredberg (2002), originalmente desenvolvido para escoamentos isotérmicos nos quais ocorram gradientes adversos de pressão, para simular os efeitos da variação de massa específica do fluido exclusivamente devida à presença de gradientes de temperatura - situações de alto interesse industrial - implementando-o em uma nova versão do código acadêmico TURBO-2D, de resolução temporal semi-implícita seqüencial, e discretização espacial via elementos finitos P1-IsoP2. O desenvolvimento da extensão ao modelo k − w é baseado na metodologia empregada por Munhoz da Cruz (1989) na resolução numérica de escoamentos dilatáveis, incluindo termos nas equações do modelo de turbulência referentes aos efeitos de variações térmicas do fluido, assunto pouco explorado por modelos de turbulência de baixo-Reynolds. Quatro casos teste foram escolhidos para a validação do modelo, devido aos bons resultados da literatura disponíveis: dois casos teste isotérmicos com separação da camada limite, o canal divergente de Driver e Seegmiller (1985) e a colina abrupta de Loureiro et. al (2005), e dois casos de camada limite térmica, um com convecção forçada, o caso do escoamento sobre placa plana fortemente aquecida de Ng (1981), e outro com convecção natural, de Tsuji e Nagano (1988), possibilitando uma análise mais profunda sobre a influência da dilatação térmica do fluido sobre as características turbulentas do escoamento. Os resultados obtidos foram comparados aos de simulações com o modelo k−E implementado no código TURBO-2D, extensivamente validado por Soares e Fontoura Rodrigues, (2004) e (2005), utilizando as leis de parede logarítmica clássica (velocidade) e de temperatura de Cheng e Ng (1982), de Mellor (1966), de Nakayama e Koyama (1984) e de Cruz e Silva Freire (1998) e (2002), para velocidade e temperatura, com dados experimentais e de outras simulações numéricas disponíveis na literatura. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The main goal of this work is to extend the K − W turbulence model proposed by Bredberg (2002), originally developed in order to simulate turbulent isothermal flows in which adverse pressure gradients occur, to simulate the effects of density variations exclusively due to the presence of thermal gradients - cases vastly applied in industry - implementing in a new version of the academic code TURBO-2D, with sequential semi-implicit time resolution and spatial discretization via P1/IsoP2 finite elements. The development of the K − W model extension is based in the work of Munhoz da Cruz (1989), to numerically solve thermal flows including extra terms in the turbulence quantities equations, derived from the influence of density variations on the fluid motion. Such study is rarely treated by low-Reynolds RANS turbulence models. Four test cases were selected to validate the model implementation, due to the good results available in the literature: two isothermal cases with boundary-layer separation, the divergent channel of Driver and Seegmiller (1985) and the steep hill of Loureiro et. al (2005), and two thermal boundary-layer cases, the forced convection over a strongly heated wall of Ng (1981), and the natural convection boundary layer of Tsuji and Nagano (1988), which makes possible to perform a deeper analysis of the density variation influence over the turbulent flow characteristics. The simulations results were compared to other simulations with the K − E turbulence model implemented in the code TURBO-2D, extensively tested and validated by Soares and Fontoura Rodrigues (2004) and (2005), using the classic log-law for velocity, the temperature log-law of Cheng and Ng (1982), the velocity laws of the wall of Mellor (1966) and of Nakayama and Koyama (1984), and the velocity and temperature laws of the wall of Cruz and Silva Freire (1998 and 2002, respectively), and compared to the experimental data and results from other simulations, available in the literature.

No presente trabalho estudamos a difusão de compostos dispersos atmosfericamente como, por exemplo, fertilizantes e pesticidas particulares, em ambientes agrícolas de larga escala. Tal estudo foca-se na aplicabilidade de modelos numéricos e teórico-fenomenológicos de fenômenos turbulentos em estimativas de vantagens econômica e ambiental desses sistemas. A atmosfera terrestre, em escalas de tamanho e velocidade típicas do objeto de estudo deste trabalho, é um sistema turbulento. A turbulência é um fenômeno complexo, que envolve a interação dinâmica de distintas escalas resultando em um efeito coletivo de larga escala, decorrente de uma interação não linear entre modos perturbativos em um fluido. A modelagem da turbulência, portanto, é em geral possível através de Simulação Numérica Direta - DNS (Direct Numeric Simulation). Uma das consequências típicas da turbulência é a difusão, ou seja, o aumento em sistemas abertos da separação entre corpos particulados, em taxas muito superiores àquelas da difusão molecular térmica padrão. Neste trabalho, apresentamos um estudo focado na quantificação da difusão turbulenta de partículas através de simulações numéricas de turbulência, com o objetivo de identificar impactos de fertilização e dispersão de poluentes atmosféricos com implicações na saúde e ambiente / In the present study, we study the diffusion dispersed atmospherically compounds, such as fertilizers and particular pesticides in large scale agricultural environments. This study focuses on the applicability of numerical and theoretical and phenomenological models of turbulent phenomena in estimates of economic and environmental advantages of these systems. The Earth\'s atmosphere, in typical size and speed ranges of the study object of this work is a turbulent system. Turbulence is a complex phenomenon which involves the dynamic interaction of different ranges resulting in a large-scale collective effect due to a nonlinear interaction between perturbation modes in a fluid. The modeling of turbulence, so it is generally possible through Direct Numerical Simulation - DNS. A typical consequence of turbulence is the diffusion, i.e., increased separation in unbound systems of particulate bodies, much higher than those of the standard thermal molecular diffusion rates. In this work we present a study focused on quantifying the turbulent diffusion of particles through numerical simulations of turbulent media, in order to identify the impact of fertilization and dispersion of air pollutants on human health and environment

As propriedades da turbulência induzida em um fluido viscoso através da oscilação de uma grade foram investigadas experimentalmente utilizando a técnica DPIV (Digital Particle Image Velocimetry). Perfis verticais da energia cinética turbulenta, taxa de dissipação de energia, viscosidade turbulenta e escala de comprimento foram obtidos e comparados com soluções analíticas existentes. Os dados experimentais mostram uma boa concordância com as predições teóricas. Adicionalmente, foi observado que há uma variação significativa da intensidade turbulenta para distâncias próximas da grade. Com o aumento da distância, a turbulência se torna mais homogênea no plano horizontal, e estas variações tendem a desaparecer. Os resultados mostram também que o escoamento somente pode ser considerado livre de cisalhamento para grandes distâncias da grade, onde as tensões de Reynolds se aproximam de zero. Além disso, descobriu-se que são necessários no mínimo 450 campos de vetores para assegurar a precisão das medidas. Também foram realizadas medidas de turbulência em uma configuração de duas grades. Os resultados mostram que a região central entre as duas grades possui certas propriedades similares à turbulência isotrópica. Adicionalmente, foram realizadas comparações com o modelo k-&#949, mostrando que o mesmo pode ser aplicado a uma configuração de duas grades. / The properties of turbulence induced in a viscous fluid by oscillating a grid were investigated experimentally using the digital particle image velocimetry (DPIV). Vertical profiles of the turbulent energy, the dissipation rate, the eddy viscosity and a lengthscale have been obtained and compared with available analytical solutions. The experimental data agree well with the theoretical predictions. In addition, it could be observed that there are significant variations of the turbulent intensities at a small distance from the grid. With increasing distance from the grid, the turbulence becomes more homogeneous in the horizontal plane, and the variations in the turbulent intensities are reduced. The results also show that the turbulence can be considered to be shear-free only at a distance sufficiently far away from the grid, where the Reynolds shear stress aproaches zero. It became evident, furthermore, that at least 450 vector maps should be taken to ensure the accuracy of the measured velocity fluctuations. Turbulence was also measured for a two-grid configuration. It was found that the central region between the grids has certain properties similar to that of isotropic turbulence. The results show good agreement with the k-&#949 model, validating the application of the k-&#949 model to a pair of oscillating-grids.

Investigamos o efeito da rotação de equilíbrio nos fluxos zonais (ZF) e modos acústicos geodésicos (GAM) em tokamaks da secção circular. Estes modos, ZF e GAM, ocorrem em sistemas toroidais como uma resposta do plasma à curvatura geodésica das linhas de campo magnético e devido ao movimento de deriva do fluido ( plasma). Este movimento de deriva é causado pela resposta de partículas carregadas ao campo elétrico e magnético e, para ambas as espécies de cargas, isto é, íons positivo e elétrons, o movimento é na mesma direção. Ao fazer uso de basicamente três aproximações tokamaks de alta razão de aspecto, princípio de quase-neutralidade e baixos valores de (aproximação eletrostática) e ao perturbar as equações da magnetohidrodinâmica ideal até primeira ordem, constatamos que a rotação de equilíbrio, de fato, afeta a freqüência dos ZF e dos GAM. No equilíbrio com rotação toroidal, já investigado por W. Shaojie, os ZF se tornam instáveis e a freqüência dos GAM se altera com a rotação no caso de condutividade de calor finita; entretanto, quando a condutividade de calor tende a infinito, a rotação não influencia na freqüência dos ZF e GAM. Esta observação e os valores das freqüências dos ZF e GAM diferem da publicação original e portanto, se estivermos corretos, nosso trabalho poderá ajudar a resolver o problema dos ZF e dos GAM, que são questões ainda não completamente entendidas. A rotação causada por um campo eletrostático que surge devido à difusão ambipolar, ainda não investigada anteriormente, é descrita neste trabalho, Vimos que não há instabilidades neste caso, porém esse tipo de rotação também afeta a freqüência dos ZF e dos GAM. A freqüência dos ZF, que na ausência de rotação é nula, é proporcional à intensidade do fluxo de rotação. Interpretamos este resultado como uma conseqüência do efeito doppler. A freqüência dos GAM, por outro lado, se anula quando a rotação atinge um certo valor, que está relacionado com o fator de segurança e a razão do aspecto do tokamak. Considerando de ordem um fluxo de rotação, obtivemos altas freqüências, as quais não são aceitáveis em nosso modelo devido à aproximação de quase-neutralidade, de forma que nosso modelo é válido apenas para fluxos cuja ordem equivalem à razão de aspecto inversa. Entretanto, mesmo neste regime, a rotação tem grande impacto na freqüência dos ZF e dos GAM. Este é o principal resultado obtido. / We investigate the efect of equilibrium rotation on zonal flows (ZF) and geodesic acoustic modes (GAM) in tokamaks of circular cross section. These models, ZF and GAM, occur in toroidal systems as a response of the plasma to the geodesic curvature of the magnetic field lines and due to the drift motion of the fluid (plasma). This drift motions is caused by the response of charged particles to the electric and magnetic field and, for both species of charges, i. e., positive ions and negative electrons, the motion is in the same direction. By making use of basically three approximations, high aspect ratio tokamkas, the quasi-neutrality principle and low values (electrostatic approximation), and pertubing the ideal magnetohydrodynamics equations to first order, we find that the equilibrium rotation does affects the ZF and GAM frequencies. In the equilibrium toroidal rotation flow, which had already been studied by W. Shaojie, the ZF becomes unstable and the GAM frequency is changed by rotation for finity heat conductivity; but when the heat conductivity goes to infinity, the rotation has no influence on the ZF and GAM frequencies. This assertion and also the ZF and GAM frequencies values differ from the original publication and therefore, if we are correct, our work may help to solve the ZF and GAM problem, which is not yet a completely understood subject. The rotation caused by an equilibrium electrostatic field created by ambipolar diffusion, which has not been dealt is also investigate. We find no instability in this case, but the rotation also affects the ZF and GAM frequencies. The ZF frequency, which is usually null, becomes proportional to the equilibrium rotation flow. We interptret this result as a consequency of the doppler effect. The GAM frequency, on the other hand, becomes zero when the rotation reaches a certain value, which is related to the safety factor and the aspect ratio of the tokamak. Consideration of equilibrium flows scaling to order one leads to high frequencies, which is not accepted by contrasting the quasi-neutrality approximation and so, our model is valid only for small equilibrium electric field that scale to the inverse aspect ratio. But even in this regime, we find that the rotation has great impact on the ZF and GAM frequencies, which is the main result we obtain.

Orientador: Henry França Meier. / Coorientador: Waldir Pedro Martignoni. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Nesta pesquisa é apresentado um estudo do escoamento turbulento formado pela interação de “bluff-body” com o fluxo principal (ar). Os “bluff-bodies” estudados possuem a forma de um disco, cone e cilindro. A zona de recirculação formada por esta interação possibilita a aplicação de “bluff-body” como estabilizador mecânico de chama. Aplicando vários modelos de turbulência foram feitas simulações computacionais para analisar a formação da zona de recirculação do fluxo de ar em relação à forma do estabilizador de chama (disco, cone e cilindro), sua dimensão (grau de bloqueamento do canal) e velocidade de escoamento. Para escolher o modelo de turbulência que descreve melhor o comportamento do fluxo em escoamento turbulento com “bluff-body” foi feita uma comparação entre os dados experimentais e os obtidos computacionalmente. O modelo de turbulência K-Epsilon mostrou maior conformidade com os dados experimentais em comparação com os outros modelos aplicados. / 92 f.