@PHDTHESIS{ 2023:490313436, title = {An?lise da turbul?ncia nas correntes de densidade em configura??o lock-release}, year = {2023}, url = "https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11050", abstract = "As correntes de densidade s?o fluxos impulsionados por diferen?as de massa espec?fica entre a corrente e o fluido ambiente. Quando a diferen?a de massa espec?fica ? devido a part?culas em suspens?o, a corrente ? chamada de corrente de turbidez, com concentra??o de part?culas. Estas part?culas s?o caracterizadas pela velocidade de sedimenta??o (us). Na interface entre a corrente e o fluido ambiente, desenvolve-se uma zona de mistura, onde estruturas complexas s?o geradas pela intera??o de cisalhamento, flutuabilidade e turbul?ncia, desencadeando processos como arrastamento e mistura. A quantidade que caracteriza a turbul?ncia ? o n?mero de Reynolds (Re). As correntes de densidade de O(Re4) consideram se turbulentas. Neste estudo s?o simuladas correntes de densidade para Re = 3450, 8950 e 15000, e correntes de turbidez de Re = 8950 com concentra??o de part?culas monodispersas de us = 0.006, 0.0125 e 0.029, na configura??o lock-release usando Simula??o Num?rica Direta e Simula??o Impl?cita de Grandes Escalas. ? utilizado o c?digo de alta ordem Xcompact3d para resolver as equa??es de Navier-Stokes e de transporte do escalar, na aproxima??o de Boussinesq numa malha cartesiana. A din?mica da propaga??o das correntes ? caracterizada a trav?s das grandezas globais; posi??o da frente (xf ), velocidade da frente(uf ), concentra??o (?hc) e altura da cabe?a hc da corrente de densidade, encontrando leis de pot?ncia de uf e hc em fun??o us. A abordagem estat?stica de decomposi??o de Reynolds ? aplicada para calcular as flutua??es de velocidade e concentra??o, para os regimes slumping, inercial e viscoso. Estuda-se o balan?o de energia cin?tica turbulenta (ECT) e da vari?ncia da flutua??o da concentra??o de massa (VCM) para todos os tempos de simula??o, encontrando tend?ncias que caracterizam os regimes da din?mica da propaga??o das correntes de densidade. As estruturas turbulentas foram caracterizadas usando o crit?rio Q. Verificou-se a rela??o das estruturas turbulentas com ECT e VCM, concluindo que valores m?ximos tem-se com o break-down dos v?rtices, nos tempos finais do regime slumping", 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} }