@PHDTHESIS{ 2020:1066607684, title = {Simula??o num?rica de correntes de densidade hiperpicnais sob referencial m?vel}, year = {2020}, url = "http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9437", abstract = "Correntes de densidade s?o escoamentos resultantes de um gradiente de press?o gerado por varia??es de for?as de empuxo entre dois fluidos que entram em contato. A propaga??o destes escoamentos promove a forma??o de diferentes regi?es internas, tais como uma regi?o frontal conhecida como cabe?a, uma regi?o ? montante da cabe?a chamada de corpo e uma regi?o posterior referida como cauda. A cabe?a de uma corrente de densidade ? uma regi?o de fortes gradientes de velocidade, respons?vel por grande parte do entranhamento de fluido na corrente e tamb?m possui heterogeneidades em seu ponto mais ? jusante conhecidas como estruturas de lobos e fendas. Neste trabalho ? apresentado um modelo matem?tico que permite realizar simula??es num?ricas da cabe?a de uma corrente de densidade em tempos suficientemente longos com um custo computacional reduzido. Tal modelo matem?tico ? baseado no acoplamento de um referencial m?vel no sistema de coordenadas que corresponde a modifica??es nos termos de transporte das equa??es de Navier-Stokes e de transporte escalar e nas condi??es de contorno do problema. Com base neste modelo matem?tico e utilizando o c?digo computacional Incompact3d, Simula??es Num?ricas Diretas e Simula??es de Grandes Escalas foram realizadas primeiramente para verificar a validade do modelo proposto e posteriormente para buscar mais informa??es a respeito do comportamento da cabe?a de uma corrente de densidade em longos per?odos de tempo e sobre a origem das estruturas de lobos e fendas. Como resultados de base de valida??o do modelo proposto, foram realizadas simula??es na configura??o de escoamento conhecida na literatura como lockexchange e tamb?m considerou-se rela??es emp?ricas dispon?veis na literatura. A partir dos resultados obtidos com o modelo matem?tico proposto, foi observado que em per?odos de tempo mais longos a corrente de densidade n?o apresenta a forma??o de novos v?rtices de Kelvin-Helmholtz e as estruturas de lobos e fendas possuem largura que, em m?dia, cresce em fun??o do n?mero de Reynolds da cabe?a da corrente, comportamento que ? exatamente o oposto do que esta documentado na literatura de abordagens experimentais. Com base na Teoria da Estabilidade Linear, foi conclu?do que as estruturas de lobos e fendas s?o originadas pelo desenvolvimento de instabilidades gravitacionais, do tipo Rayleigh-Taylor, associadas ? regi?o de estratifica??o inst?vel no ponto mais ? jusante da cabe?a da corrente de densidade.", publisher = {Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul}, scholl = {Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia e Tecnologia de Materiais}, note = {Escola Polit?cnica} }