Análise e simulação de escoamento turbulento em torno de um corpo imerso com temperatura constante utilizando o Método da Fronteira Imersa

Resumo

Neste estudo, apresentamos um método de fronteira imersa para analisar interações entre fluidos e corpos em escoamentos bidimensionais (2D) em torno de geometrias complexas, com foco na transferência de calor e turbulência. O método utiliza uma malha Euleriana para o fluido, e outra malha Lagrangiana para o corpo imerso, assegurando condições de ausência de deslizamento e considerando trocas de calor. Usamos equações de Navier-Stokes e da energia com modelos de turbulência Smagorinsky (LES) e Spalart-Allmaras (URANS). Um código computacional foi implementado para calcular coeficientes de sustentação, arrasto e Nusselt, comparando os resultados com estudos anteriores em diferentes números de Reynolds. Essa pesquisa avança na compreensão das interações fluido-corpo em geometrias complexas e na termofluidodinâmica.