Turbulência

INTRODUÇÃO

A turbulência e um movimento complexo, caótico e imprevisível de um fluido. Foi caracterizado como um “estado de instabilidade contınua”. A turbulência é frequentemente a etapa final de uma sequencia de instabilidades, por exemplo em escoamento ao redor de um obstáculo (aumentando Re), convecção (aumentando Ra) ou escoamento tipo Couette. Em outras situações, como no escoamento em um cano, ela surge e desaparece erraticamente o fenômeno de intermitência. Valores típicos do número de Reynoldsna transição para turbulência são de 103 a 104.
A turbulência está muitas vezes presente nos fluidos do nosso dia a dia, no sulco de um carro, na água fluindo rapidamente entre as pedras de um córrego, ou saindo com força de uma torneira, no ruído de um avião ou até dos sons fricativos (s, f, ch) do falar. Embora um fenômeno comum, escoamento turbulento representa um enorme desafio à física teórica e computacional, apesar do desenvolvimento de varias técnicas sofisticadas, experimentais, para a caracterização do fenômeno.

HISTÓRIA DA TEORIZAÇÃO

O primeiro esforço teórico relevante capaz de com algum sucesso é reconhecido a Andrey Kolmogorov (1945), com a sua célebre lei de potência de um espectro dos "redemoinhos" que representa a distribuição de energia (cascata de energia) que "flui" de redemoinhos maiores para redemoinhos menores. A partir do momento em que algum mecanismo físico introduza uma distribuição de momento angular num fluido em alguma escala (grande, ou pelo menos suficientemente grande para a dissipação devida à viscosidade não ser dominante) gera-se alguma vorticidade não nula. O teorema de circulação de Kelvin garante que esta vorticidade não pode ser eliminada naturalmente (sem viscosidade, na prática) mas a configuração espacial de uma estrutura com turbulência pode evoluir.

O QUE ACONTECE NUMA TURBULÊNCIA DE AVIÃO

Basicamente, a turbulência acontece quando existe uma mudança brusca na temperatura, na velocidade ou na pressão do