Questão de Engenharia e Arquitetura

Nos estudos de poluição atmosférica, energia eólica e aplicações de engenharia, modelos de mesoescala baseados na física do escoamento newtoniano, tais como: ARPS, RAMS, MM5 e WRF vêm sendo adaptados para escalas mais resolutas, incorporando o tensor de difusividade turbulenta adequado e abordagens híbridas RANS–LES, em função da chamada “Terra Incógnita”. Esse termo descreve o intervalo de transição em que a escala de comprimento característico de energia e fluxo turbulento (l), contido nas parametrizações da turbulência incorporados aos modelos, tornase da mesma ordem de grandeza da escala espacial vertical do modelo (Δz). Enquanto na modelagem RANS tem-se tipicamente l ≪ Δz e em LES l ≫ Δz, na zona intermediária (l ≈ Δz), ou seja, na “Terra Incognita”, os modelos de subescala (SFS – subfilter-scale), concebidos para regimes bem separados, perdem validade. Com base nesse contexto, analise os itens a seguir: I. O método DNS (Direct Numerical Simulation) resolve todas as escalas de movimento descritas pelas equações de Navier– Stokes, sem necessidade de modelos de fechamento. Seu custo computacional é extremamente elevado, tornando-o impraticável para escoamentos geofísicos em domínios numéricos globais. II. No método RANS (Reynolds Averaged Navier–Stokes equations), a modelagem enfrenta o problema de fechamento dos fluxos turbulentos, exigindo o uso de esquemas semiempíricos, como os modelos de viscosidade turbulenta e de camada de mistura, além do modelo de ordem 1,5-TKE. III. Em LES (Large-Eddy Simulation), as equações de Navier–Stokes são filtradas para descrever apenas as grandes estruturas turbulentas, através do tensor de Leonard, enquanto as escalas subgrade são modeladas. Essa técnica baseia-se na teoria de similaridade de Kolmogorov. Está correto o que se afirma em