Caracterização experimental e computacional da zona de recirculação no rasto de uma colina sujeita à erosão por acção do vento

Abstract

Apresenta-se um estudo da caracterização experimental e computacional do escoamento na zona de recirculação no rasto de uma colina sujeita à erosão por acção do vento. O trabalho refere-se à realização de ensaios laboratoriais efectuados em túnel aerodinâmico, e a simulação numérica executada com o programa de modelação computacional CFX. Os modelos das colinas estudadas são descritos por uma equação sinusoidal, tendo-se realizado ensaios para o caso de uma colina isolada ou disposta em tandem com uma segunda similar para diferentes velocidades do escoamento não perturbado, 8.3 e 9.1 m/s. Para a interacção entre colinas estudaram-se várias distâncias entre estas, 0e H, sendo H a altura da colina. As colinas foram equipadas com sondas de medição da tensão tangencial, a partir das quais foi possível obter a distribuição deste parâmetro, ao longo da sua superfície.

Com a colocação de fios de lã ao longo da colina e a jusante desta estuda-se a topologia do escoamento. Estes ensaios permitiram a medir a localização do ponto de separação e recolamento do escoamento. Mediante a utilização de uma sonda de sete furos foi possível estudar a estrutura da zona de recirculação e o perfil de velocidade em torno da colina.

Para a simulação numérica foram feitos testes de independência de malha, e o estudo da sensibilidade de vários parâmetros que influenciam o escoamento em torno da colina. Uma vez realizadas as simulações comparam-se os resultados obtidos com os dados experimentais.