Efeitos de baixo número de Reynolds em um fluxo turbulento de canal completamente desenvolvido

Efeitos de baixo número de Reynolds são observados na região interna de um fluxo turbulento de canal completamente desenvolvido, utilizando dados obtidos por experimentos ou simulações numéricas diretas. A influência do número de Reynolds é observada nas intensidades de turbulência e, em menor grau, na produção média e dissipação da energia turbulenta. Na região próxima à parede, os dados confirmam a conclusão de Wei & Willmarth (1989) de que as tensões de Reynolds não se escalonam em variáveis de parede. Uma das razões propostas por esses autores para explicar esse comportamento, nomeadamente o efeito de ‘geometria’ ou interação direta entre regiões internas em paredes opostas, foi investigada em alguns detalhes ao introduzir temperatura em uma das paredes, tanto em experimentos quanto em simulações. Embora a extensão da penetração de excursões térmicas do lado oposto do canal possa ser significativa em baixos números de Reynolds, a contribuição que essas excursões fazem para a tensão de cisalhamento de Reynolds e a vorticidade spanwise na região da parede oposta é negligenciável. Na região interna, espectros e co-espectros das flutuações de velocidade u e v mudam rapidamente com o número de Reynolds, as variações sendo principalmente confinadas a números de onda baixos no espectro u. Esses espectros e as variâncias correspondentes são discutidos no contexto do conceito de movimento ativo/inativo e a possibilidade de aumento do estiramento de vórtices na parede. Uma comparação é feita entre o canal e a camada limite em baixos números de Reynolds.