Sobre o efeito do número de corte no fluxo de corte estratificado

A influência do número de corte na evolução da turbulência em um fluido estratificado estável é investigada usando simulações numéricas diretas em grades com até 512 × 256 × 256 pontos. O número de corte SK/ε é a razão entre uma escala de tempo de turbulência K/ε e a escala de tempo de cisalhamento 1/S. As simulações são realizadas em dois valores iniciais do Reynolds número Re Λ= 44,72 e Re Λ= 89,44. Quando o número de corte é aumentado de valores pequenos para moderados, a taxa de crescimento não-dimensional γ= (1/SK)dK/dt da energia cinética turbulenta K aumenta desde que a força de corte e sua produção de turbulência associada é maior. Entretanto, um aumento adicional do número de cisalhamento de valores moderados para grandes resulta numa redução da taxa de crescimento γ e a energia cinética turbulenta K mostra uma decadência de longa duração para valores suficientemente grandes do número de cisalhamento. A inibição do crescimento turbulento em grandes números de cisalhamento ocorre para ambos os valores iniciais do número Reynolds e pode ser explicado com a predominância de efeitos lineares sobre efeitos não lineares quando o número de cisalhamento é suficientemente alto. Verifica-se que, no maior valor inicial do número Reynolds, a redução da taxa de crescimento ocorre em um valor mais alto do número de cisalhamento. O número de cisalhamento afeta a dinâmica do espaço espectral. Os coeficientes de transporte turbulentos diminuem com o aumento do número de cisalhamento.

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