Seminário

The spatial decay of random velocity fluctuations outside a turbulent flow region

Sala 1.4.14, Ciências ULisboa

Por Miguel Teixeira (Departamento de Engenharia Mecânica, Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugal).

In turbulent free shear flows such as jets and wakes, and also in turbulent boundary layers, the turbulent region is bounded by an interface (the turbulent-non-turbulent interface layer, or TNTI) separating it from a non-turbulent region where the magnitude of the potential velocity fluctuations can still be high, but decays with distance from the TNTI. This spatial decay rate generally follows a power law, which can be traced directly to the behaviour of the kinetic energy spectrum of the turbulence at low wavenumbers, as shown originally by Phillips (1955), Proc. Camb. Phil. Soc. Phillips showed that the spatial decay of the velocity variances in the non-turbulent region varies as z^(-4), where z is distance to the TNTI, for a turbulence energy spectrum that behaves as k^4 at low wavenumbers, but did not show why this spatial decay rate only depends on the low wavenumber range of the spectrum. 

In this presentation, it will be shown how Rapid Distortion Theory (RDT) can be used to generalize Phillips's result to a situation in which the energy spectrum of the turbulence has a low wavenumber range that is proportional to k^n, where n is an integer, and to understand why the spatial decay rate of the velocity variances in the non-turbulent flow region only depends on the low wavenumber range. It is shown quantitatively that, when n=1, the velocity variances decay as z^(-2), when n=2, they decay as z^(-3), when  n=4 or n>4, the velocity variances decay as z^(-4), and when n=3, they decay as log(z)*z^(-4).  These theoretical results are confirmed by direct numerical simulations (DNS) of turbulent fronts evolving into an irrotational flow region in the absence of mean shear, using conditional averaging techniques.

14h00-15h00
CFTC - Centro de Física Teórica e Computacional
Logótipo do evento, sobre um fundo cor-de-rosa

Entrada livre, limitada à lotação do espaço.

Título do programa, fotografia de dois jovens e logótipo da Rede Alumni CIÊNCIAS

As candidaturas estão abertas até dia 09 de dezembro.

Fotografia do Professor Pedro Miranda

Lição de Jubilação "Wind and water: on-going research on climate processes".

Título/data/local do evento e fotografia de António Sampaio da Nóvoa

A sessão será presidida por Sua Excelência O Presidente da República, Marcelo Rebelo de Sousa.

Conversas sobre a geologia rica e fascinante do Parque Natural Sintra-Cascais, com a participação de vários docentes de CIÊNCIAS.

Um dia para aprender sobre produção caseira de cogumelos, da teoria à prática! Cada participante leva consigo um kit de cogumelos produzido nesta tarde e ainda todo o conhecimento para o fazer novamente de forma autónoma!

Título "5th edition ULisses", sobre fotografia do mar

Apresentação de candidaturas até 15 de dezembro.

An annual meeting that aims to bring together Evolutionary Biologists working in Portugal and abroad in order to promote scientific cohesion and excellence. This meeting is a forum for scientists of all academic levels (from master students to principal investigators), to present their work and discuss, fostering new ideas and collaborations.

Título "Gostarias de realizar uma mobilidade Erasmus+?" e fotografia de jovem aluno

Candidaturas de 01 a 31 de dezembro.

Ação de formação para docentes e investigadores de Ciências.

A leading venue for presenting and discussing the latest research, industrial practice and innovations in dependable and secure computing.

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