Atrasando a Transição para a Turbulência por um Mecanismo Passivo

Reduzir a fricção da pele é importante na natureza e em muitas aplicações tecnológicas. Essa redução pode ser alcançada diminuindo as tensões em camadas limites turbulentas, por exemplo, moldando superfícies rugosas biomiméticas. Aqui, adotamos uma segunda abordagem que consiste em manter a camada limite laminar o maior tempo possível, forçando pequenas perturbações ótimas. Devido à natureza altamente não normal do operador linearizado subjacente, essas perturbações são altamente amplificadas e capazes de modificar os perfis de velocidade média na ordem dominante. Relatamos resultados de experimentos em túnel de vento nos quais implementamos esse conceito utilizando elementos de rugosidade projetados adequadamente colocados na superfície para impor perturbações quase ótimas. Mostramos que, ao usar esta técnica de controle passivo, é possível adiar significativamente a transição para a turbulência.