@PhDThesis{Fernandes:2019:InCeCa,
author = "Fernandes, Leandro Marochio",
title = "Instabilidade centr{\'{\i}}fuga em camada limite com gradiente
de press{\~a}o",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2019",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2019-02-25",
keywords = "v{\'o}rtices de G{\"o}rtler, camada limite, gradiente de
press{\~a}o, simula{\c{c}}{\~a}o num{\'e}rica, G{\"o}rtler
vortices, bondary layer, pressure gradient, numerical
simulation.",
abstract = "Camadas limite sobre superf{\'{\i}}cies c{\^o}ncavas podem se
tornar inst{\'a}veis devido {\`a} instabilidade
centr{\'{\i}}fuga que se manifesta como v{\'o}rtices
contra-rotativos estacion{\'a}rios na dire{\c{c}}{\~a}o do
escoamento. O mecanismo de instabilidade centr{\'{\i}}fuga em
camadas limite foi extensivamente estudado e h{\'a} um grande
n{\'u}mero de publica{\c{c}}{\~o}es abordando diferentes
aspectos deste problema. Os resultados sobre o efeito do gradiente
de press{\~a}o mostram que gradientes favor{\'a}veis s{\~a}o
estabilizantes e por sua vez os adversos aumentam a instabilidade.
O objetivo da presente investiga{\c{c}}{\~a}o {\'e}
complementar esses trabalhos, olhando particularmente para o
efeito do gradiente de press{\~a}o no diagrama de estabilidade e
na determina{\c{c}}{\~a}o do comprimento de onda transversal que
corresponde ao crescimento mais r{\'a}pido de um v{\'o}rtice. O
presente estudo baseia-se na teoria de estabilidade linear
cl{\'a}ssica, onde a aproxima{\c{c}}{\~a}o da camada limite
paralela {\'e} assumida. Assim sendo, os resultados s{\~a}o
v{\'a}lidos para os n{\'u}meros de G{\"o}rtler acima de 7, o
limite inferior onde o modo de an{\'a}lise de estabilidade linear
local foi identificado na literatura como v{\'a}lida. Para o
escoamento base dado pela solu{\c{c}}{\~a}o de Falkner-Skan, as
equa{\c{c}}{\~o}es de estabilidade linear s{\~a}o resolvidas
por um m{\'e}todo de chute inicial onde os autovalores s{\~a}o o
n{\'u}mero de G{\"o}rtler, o n{\'u}mero de onda transversal e a
taxa de amplifica{\c{c}}{\~a}o. Os resultados mostram
estabiliza{\c{c}}{\~a}o devido ao gradiente de press{\~a}o
favor{\'a}vel com as curvas de taxas de amplifica{\c{c}}{\~a}o
constantes deslocadas para n{\'u}meros de G{\"o}rtler mais altos
e o efeito oposto para gradiente de press{\~a}o adverso.
Al{\'e}m disso, tamb{\'e}m {\'e} apresentado o modo de
crescimento mais r{\'a}pido de um v{\'o}rtice dado um
comprimento: ABSTRACT: Boundary layers over concave surfaces may
become unstable due to centrifugal instability that manifests
itself as stationary streamwise counter rotating vortices. The
centrifugal instability mechanism in boundary layers have been
extensively studied and there is a large number of publications
addressing different aspects of this problem. The results on the
effect of pressure gradient show that favorable pressure gradients
are stabilizing and adverse pressure gradient enhances the
instability. The objective of the present investigation is to
complement those works, looking particularly at the effect of
pressure gradient on the stability diagram and on the
determination of the spanwise wave number corresponding to the
fastest growth. The present study is based on the classic linear
stability theory, where the parallel boundary layer approximation
is assumed. Therefore, results are valid for G{\"o}rtler numbers
above 7, the lower limit where local mode linear stability
analysis was identified in the literature as valid. For the base
flow given by the Falkner-Skan solution, the linear stability
equations are solved by a shooting method where the eigenvalues
are the G{\"o}rtler number, the spanwise wavenumber and the
growth rate. The results show stabilization due to favorable
pressure gradient as the constant amplification rate curves are
displaced to higher G{\"o}rtler numbers and the opposite effect
for adverse pressure gradient. Results previously unavailable in
the literature identifying the fastest growing mode spanwise
wavelength for a range of Falkner-Skan acceleration parameters are
presented.",
committee = "Mendon{\c{c}}a, M{\'a}rcio Teixeira de (presidente/orientador)
and Savonov, Roman Ivanovitch and Dourado, Wladimyr Mattos da
Costa and Rogenski, Josuel Kruppa and Malatesta, Vinicius",
englishtitle = "Boundary layer centrifugal instability with pressure gradient",
language = "pt",
pages = "89",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3SNPJEE",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3SNPJEE",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}