Tese de Doutorado por Fabio Jessen Werneck de Almeida Martins: “Characterization of Near-Wall Turbulent Flows by Tomographic PIV”

O estudo fundamental de estruturas turbulentas próximas a paredes é de significativa importância devido ao seu papel dominante em inúmeras aplicações de engenharia. Em escoamentos turbulentos, estruturas de diferentes escalas interagem entre si através de um fenômeno complexo caracterizado por um processo contínuo e auto-sustentável. Embora a presença de padrões de movimento coerente pareça ser responsável pela manutenção da turbulência, a evolução e a interação destas estruturas ainda não são completamente entendidas. Para investigar tais fenômenos, foram realizados estudos de escoamentos turbulentos sobre uma placa plana em um túnel de vento e dentro de um canal de água quadrado, configurando estudos de escoamentos próximos a paredes. O presente trabalho empregou uma técnica tomográfica de velocimetria por imagem de partícula, TomoPIV, de alta taxa de medição de campos de velocidade tridimensionais, permitindo a determinação do tensor gradiente de velocidade completo, assim como da reconstrução da história temporal das estruturas turbulentas. O processamento da técnica TomoPIV foi optimizado a fim de melhorar o desempenho do algoritmo e a exatidão dos campos vetoriais medidos. As medições realizadas permitiram a obtenção de estatísticas condicionais das estruturas coerentes típicas da camada limite turbulenta, tais como regiões de baixa e de alta velocidades, varreduras (“sweeps”), ejeções (“ejections”) e vórtices, fornecendo informações quantitativas sobre estas estruturas. As análises estatísticas foram realizadas utilizando um código de pós-processamento de dados especialmente desenvolvido no presente trabalho. Os resultados mostraram vórtices distribuídos por todo o escoamento, entretanto, concentrados na vizinhança das regiões de baixa velocidade e ejeções. Estes vórtices apresentaram uma variedade de inclinações e uma ampla gama de escalas de tamanho. Os resultados indicaram que os vórtices estavam indiretamente correlacionados com o processo de produção de turbulência, apesar de serem os principais responsáveis pela dissipação da energia turbulenta. Ejeções e varreduras, associadas às regiões de baixa e de alta velocidade, respectivamente, foram as principais estruturas responsáveis pela produção turbulenta.

Engenharia Mecânica da PUC-Rio recebe mais uma vez conceito 7 na avaliação CAPES

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da PUC-Rio recebe mais uma vez o conceito 7, valor máximo concedido na avaliação trienal CAPES. Além da PUC-Rio, somente mais três programas receberam o conceito 7 na área (Engenharias III).

http://oglobo.globo.com/educacao/consulte-as-notas-dos-cursos-de-pos-graduacao-do-brasil-11029698

Inscrições para Mestrado e Doutorado

As inscrições online para o mestrado e doutorado da Engenharia Mecânica estão abertas de 01 de outubro a 30 de novembro na página da PUC-Rio.

Comemoração dos 50 Anos da Pós-graduação

Em 2014 o Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da PUC-Rio comemora 50 anos de existência. A primeira Tese de Mestrado foi defendida em 1965, por Guilherme de la Penha. O DEM irá comemorar esta importante data em evento a ser realizado no dia 27/11/2014, às 15:00 hs, no Auditório do RDC, na PUC-Rio.

Assista ao filme sobre estes 50 anos da pós-graduação do departamento:

Chamada Mestrado/Doutorado: Estudo de Escoamentos Turbulentos com Adição de Polímeros Redutores de Arraste através da Técnica de Velocimetria Estereoscópica

Project Details

The addition of small amounts of polymer molecules to internal turbulent flows can result in significant drag reduction, which in turn can reduce pumping costs in transport systems, for example. The goal of this project is to study in detail the interaction of the polymer molecules with the near-wall turbulent structures in a pipe flow. These local interactions are the key to a better understanding of the global drag-reducing effect that is observed in practice. Discussions in the literature are open and point to the need of further investigation.

Thus, the task here is to perform three-component velocity field  measurements, in a thick plane, focusing attention on the small-scale turbulent structures present in that region. The technique employed is the Stereoscopic Particle Image Velocimetry.

The thesis work will consist, in principle, of the following steps:

– Bibliographic update

– Implementation of updates and improvements in reconstruction / processing / velocity field calculation with the software Insight 4G

– Final Stereoscopic acquisition, with and without polymers

– Processing of raw data and physical analysis of the results

– Preparation of thesis manuscript

 

Prerequisits

Students graduated in Mechanical Engineering or Physics, interested in at least one of the following fields of knowledge: fluid mechanics, optics, image processing, programming, and with good academic performance.

 

Scolarship

CAPES/Cnpq scolarship and possibility of supplementary grant.

 

Contact

Luis Fernando A. Azevedo lfaa@puc-rio.br  (021) 3527-1181

Leonardo Fernandes – lsfernandes1990@gmail.com (21) 97218-1245

 

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