Convergência assimptótica das quantidades fundamentais na modelação numérica do escoamento em torno de um cilindro circular

Resumo

O escoamento em torno de um cilindro circular de comprimento infinito para números de Reynolds de 10 até 300 é investigado utilizando um método de resolução totalmente acoplado, resolvendo assim simultaneamente todas as equações discretas. O modelo numérico incorpora ainda um método de solução pouco convencional em que a equação da continuidade é resolvida na sua forma original (i.e. não há reconstrução de uma equação de pressão). O estudo cuidadoso dos esforços de arrasto e de sustentação, da pressão de base e do número de Strouhal é realizado em regime laminar e bidimensional em função da resolução e da extensão do domínio de cálculo. Resultados assimptóticos são obtidos aumentando a dimensão do domínio computacional de 20 até 4800 diâmetros do cilindro. É assim verificado que em contraste ao número de Strouhal, os esforços e a pressão de base são muito mais dependentes da resolução da malha e ainda mais da dimensão do domínio computacional.