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‣ Escoamento turbulento na saída de um duto curvo de seção retangular

Indrusiak, Maria Luiza Sperb
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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58.71616%
Este trabalho teve como motivação buscar as causas e apresentar alternativas de soluções que busquem sanar ou reduzir o problema de desgaste localizado, produzido pela erosão das cinzas, nos tubos do economizador das caldeiras de uma usina termoelétrica a carvão. Para este fim foi construído um modelo em escala de parte da caldeira, reproduzindo o duto curvo de retorno dos gases e, na saída do mesmo, um banco de barras de seção circular, simulando o banco de tubos do economizador. Medições de velocidade, utilizando uma sonda tipo tubo de Pitot e anemômetro de fio quente, medições do campo de pressão nas paredes e visualização do escoamento utilizando fios de lã foram aplicados para a análise do escoamento nas condições existentes na usina e nas configurações modificadas, propostas segundo critérios de controle da camada limite. A análise dos dados, comparada com medições de desgaste localizado na caldeira, levaram à identificação do processo hidrodinâmico existente e os efeitos resultantes nas modificações propostas.

‣ Estudo experimental das características do escoamento turbulento nas primeiras fileiras de bancos de tubos

Olinto, Cláudio Rodrigues
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Português
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69.22423%
Este trabalho apresenta um estudo experimental das características do escoamento turbulento nas primeiras fileiras de bancos de tubos. São estudados os escoamentos sobre três geometrias de arranjos de tubos: dois tubos posicionados lado a lado normais ao escoamento, uma fileira de tubos transversal ao escoamento e bancos de tubos de configuração quadrangular, com três razões de espaçamento diferentes. O objetivo é entender o comportamento das instabilidades e fenômenos aleatórios e transientes que ocorrem nas primeiras fileiras de bancos de tubos e se propagam para o seu interior. Os resultados experimentais são obtidos através de medições em túnel de vento e visualizações em canal de água. Para a obtenção dos campos de velocidade é utilizada a técnica de anemometria de fio quente e para as medições de pressão é utilizado um transdutor de pressão piezo resistivo. Os dados experimentais obtidos são analisados por ferramentas estatísticas, espectrais e de ondaletas. As visualizações são feitas através da técnica de injeção de tinta diretamente no escoamento. Os resultados mostram a presença de instabilidades geradas a partir da segunda fileira do banco de tubos, que se propagam para o interior, gerando um comportamento onde as três componentes ortogonais do escoamento são igualmente importantes. O comportamento tridimensional do escoamento é responsável por uma redistribuição de massa dentro do banco de tubos que leva a valores de velocidade e números de Strouhal não esperados para a geometria estudada.

‣ Simulação numérica direta de um escoamento turbulento em um canal com fundo ondulado

Buarque, Diogo Costa
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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69.55698%
Os escoamentos sobre superfícies onduladas são importantes para muitas aplicações de engenharia e problemas ambientais. Compreender seu comportamento é necessário para conhecer como a curvatura afeta a resistência ao escoamento, os mecanismos de movimento do leito de rios e do transporte de sedimentos e os movimentos atmosféricos de grandes escalas. Este trabalho teve como objetivo principal estudar a dinâmica do escoamento turbulento em um canal com fundo ondulado, utilizando a técnica de Simulação Numérica Direta (DNS). Foi adotado um número de Reynolds igual a 7000 e uma razão de aspecto de 0,053, buscando reproduzir o campo de escoamento e identificar suas características principais, obter as principais estatísticas da turbulência e representar algumas das estruturas próximas à parede. Um método de Runge-Kutta de terceira ordem com armazenamento reduzido, e um esquema de diferenças finitas compacto de sexta ordem, foram utilizados para a discretização temporal e espacial, respectivamente, das equações da continuidade e de Navier-Stokes. Foram adotadas condições de contorno periódicas nas direções longitudinal e transversal, condição de deslizamento livre na direção vertical e condição de não deslizamento sobre as superfícies...

‣ Simulação numérica do escoamento turbulento em motores de combustão interna

Zancanaro Junior, Flavio Vanderlei
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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68.853438%
Com os grandes avanços ocorridos na disponibilização de computadores, existe uma tendência contínua para a utilização de técnicas computacionais auxiliando no projeto de equipamentos de engenharia. Cada vez mais estão se obtendo resultados bastante próximos às condições reais, incluindo a simulação de motores de combustão interna. Neste sentido o presente trabalho tem o objetivo de analisar o escoamento turbulento no processo de admissão de ar em um motor operando em ciclo Diesel. A investigação é focada na determinação da influência do passo de tempo no cálculo do coeficiente de descarga e razão de swirl. Adicionalmente, o campo de velocidades, pressão, energia cinética turbulenta e outros parâmetros são apresentados e analisados, com o objetivo de auxiliar no entendimento da dinâmica envolvida. Essencialmente, dois modelos de turbulência são empregados, juntamente com dois tratamentos de parede. Seus resultados também são confrontados e discutidos. A geometria considerada é de um motor Fiat 1.9 L quatro tempos com duas válvulas. A análise é concentrada em um único cilindro. O pacote computacional utilizado é o Star-cd, e seu aplicativo es-ice. A independência de malha foi obtida, chegando a 1.672.056 volumes. Os resultados são apresentados de duas formas. A primeira delas refere-se a resultados de simulações em regime permanente...

‣ Análise numérica e experimental do escoamento em motores de combustão interna

Rech, Charles
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Português
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59.13771%
O objetivo do trabalho é o desenvolvimento e a validação de metodologias para simular o comportamento dinâmico do escoamento e da transferência de calor em motores de combustão interna. O trabalho está dividido em duas partes. Na primeira parte, para caracterizar o sistema de admissão de motores de combustão interna, foi fixada a pressão na descarga em diferentes aberturas de válvulas em regime permanente. As análises foram realizadas a partir do coeficiente de descarga. Os dados numéricos foram obtidos utilizando o código comercial de volumes finitos Fluent e comparado com resultados experimentais. O escoamento turbulento foi resolvido com o modelo de viscosidade turbulenta k-ε e k-ε RNG, com aproximação de alto Reynolds e tratamento padrão nas regiões próximas às paredes. O estudo da independência de malha foi realizado partindo-se de uma malha tetra-prisma com subcamadas de 0,02 mm para assegurar o tratamento adequado na parede. Por fim, foi realizada uma análise em regime transiente, comparando-se os resultados do coeficiente de descarga com a utilização de tratamento híbrido e padrão nas zonas próximas às paredes. Como resultado, obteve-se boa concordância entre essas formas. Na segunda parte, é feita uma análise do escoamento transiente na admissão e no interior do cilindro em um motor padrão CFR. O motor foi tracionado com um motor elétrico a 200 rpm sem combustão. Neste...

‣ Estudo experimental do efeito da razão de bloqueio em canal aerodinâmico sobre o Número de Strouhal e o fenômeno da biestabilidade no escoamento em cilindros; Experimental study of the effect of blockage ratio in aerodynamic channel on strouhal number and on the bistability phenomenon of the flow in cylinders

Silveira, Rodrigo Santiago
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
Português
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58.71616%
Este trabalho apresenta um estudo experimental do efeito da razão de bloqueio em um canal aerodinâmico no Número de Strouhal e o fenômeno da biestabilidade. É estudado o escoamento turbulento sobre um cilindro e também sobre dois cilindros dispostos lado a lado, onde fez-se uso de cilindros de vários diâmetros a fim de variar a razão de bloqueio no canal. Dois tipos de espaçamento entre os tubos são estudados. A técnica experimental consiste na medição de flutuações de velocidades em um canal aerodinâmico utilizando a técnica de anemometria de fio quente. Os dados obtidos da medição no canal aerodinâmico são tratados com o uso de ferramentas estatísticas, espectrais e de ondaletas. Para um cilindro, os resultados confirmam o aumento do número de Strouhal com o aumento da razão de bloqueio, na faixa do número de Reynolds utilizada. Razões de bloqueio mais baixas podem acarretar diminuição do número de Strouhal, também em função do número de Reynolds. Os resultados confirmam a existência do fenômeno da biestabilidade no escoamento sobre dois cilindros dispostos lado a lado, assim como a influência da razão de bloqueio sobre o fenômeno, sendo mais predominante em um dos espaçamentos estudados. Para razões de bloqueio altas...

‣ Escoamento turbulento na saída de um duto curvo de seção retangular divergente : estudo experimental; Turbulent flow at the outlet region of a curved rectangular divergent duct : experimental study

Indrusiak, Maria Luiza Sperb; Moller, Sergio Vicosa
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: application/pdf
Português
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69.18624%
Neste trabalho é apresentado o estudo experimental do escoamento turbulento em um duto curvo simulando parte de uma caldeira de uma usina termoelétrica. As cinzas resultantes da queima de carvão mineral, transportadas pelos gases da combustão, incidem sobre o economizador, localizado após um duto curvo, e provocam erosão dos tubos, levando a falhas que provocam a parada da unidade. A distribuição do escoamento após a curva favorece a erosão na região próxima à parede côncava do duto. A solução clássica para redistribuição do escoamento em curvas são as chapas direcionadoras. No caso presente elas não são aplicáveis, pois a erosão de seus componentes de sustentação iria aumentar os riscos operacionais. Este problema foi investigado em um modelo em escala do duto curvo, usando ar como fluido de trabalho. Foi feita visualização do escoamento com fios de lã na parede do duto. As medições foram realizadas com tubo de Pitot e anemômetro de fio quente. Foram feitas modificações na seção de testes usando técnicas de controle da camada limite. Os resultados mostram que a distribuição do escoamento após a curva foi melhorada e que as modificações, quando aplicadas à caldeira, propiciarão um funcionamento mais seguro e econômico.; This paper presents an experimental study of the turbulent flow in a curved duct which simulates part of a thermal-electrical power plant. Ashes...

‣ Reologia e escoamento turbulento de suspensãões de minerio de ferra

GersonLuiz Vieira Coelho
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 02/02/1982 Português
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49.350654%
Foram realizados neste trabalho estudos experimentais no escoamento de suspensões de finos de minério de ferro (Hematita) a várias concentrações e temperaturas, nos regimes laminar e turbulento. Para a obtenção dos dados experimentais no regime laminar foi utilizado um reômetro capilar de tubos descartáveis sendo determinado o comportamento reológico das suspensões de minério de ferro na faixa de concentração de 25%, a 75%, em peso e nas temperaturas de 20, 30 e 40°C. Na interpretação dos resultados experimentais foram associadas às suspensões os modelos reológicos de fluidos de Bingham e de fluido do tipo "Power Law", visando a caracterização das suspensões para a previsão das perdas por atrito no escoamento laminar e turbulento. Os dados experimentais no escoamento turbulento foram obtidos em urna instalação piloto com tubos de 2,71cm e 5,22cm de diâmetros, para suspensões com concentrações de 40%, 50% e 65% em peso. A partir das várias correlações existentes na literatura o fator de atrito no escoamento turbulento foi calculado e comparado com valores experimentais visando analisar a validade e adequação das mesmas, objetivando o cálculo de potência de bombeamento; Experimental studies on the laminar and turbulent tube flow of iron ore suspensions were carried out. A special rheometer operating with disposable tubes was utilised in determining the rheological parameters of the suspensions. The concentrations...

‣ Transporte de grãos por leito móvel em um escoamento turbulento : deslocamento de grãos individuais; The transport of grains as bed load under a turbulent fluid flow : displacement of individual grains

Marcos Roberto Mendes Penteado
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 12/02/2015 Português
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59.07352%
O transporte de sedimentos por um fluido é frequentemente encontrado em rios, oceanos, escoamentos periglaciais e outros processos naturais. É também encontrado na indústria, tal como em linhas de petróleo que arrastam sedimentos, em sistemas de esgotos e em processos de dragagem, por exemplo. Nessa dissertação, o transporte de grãos em um leito granular cisalhado pelo escoamento de um líquido será investigado experimentalmente. Nos experimentos, um escoamento de água turbulento totalmente desenvolvido foi imposto sobre o leito granular de geometria conhecida. Sob as condições testadas, os grãos foram transportados como leito móvel (textit{bed load}, em inglês), i.e., sedimentos são transportados rolando ou deslizando sobre o leito. Para diferentes vazões de água, os deslocamentos dos grãos são filmados por uma câmera rápida. Os deslocamentos e campos de velocidade dos grãos foram determinados através do tratamento das imagens. A taxa de transporte dos grãos foi então estimada e correlacionada com o escoamento do fluido.; Sediment transport by a fluid flow is frequently found in rivers, oceans, periglacial flows and other natural processes. It is also commonly found in industry, such as in petroleum pipelines conveying grains...

‣ Instabilidades de um leito granular submetido a um escoamento turbulento; The instabilities of a granular bed in a turbulent flow

Jorge Eduar Cardona Florez
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/06/2015 Português
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58.71616%
Na natureza e na indústria é comum encontrar fluidos em movimento transportando grãos quando escoam sobre superfícies granulares. Por exemplo, na natureza o transporte de areia por rios e mares quando o fluido é um liquido, ou na formação e migração de dunas nos desertos quando o fluido é um gás, são casos bem conhecidos. Na indústria apresenta-se por exemplo, na extração e transporte de petróleo nos oleodutos, assim como em variados processos químico-industriais envol- vidos com sedimentação, ou simplesmente por utilização de matérias-primas impuras. O fenômeno apresenta-se porque o fluido em escoamento transfere parte da quantidade de movimento à superfí- cie granular, e alguns grãos são postos em movimento mantendo contato com o fundo se a força de arrasto devida ao movimento do fluido supera levemente à força de resistência devida ao peso dos grãos. Os grãos em movimento formam uma camada móvel (leito móvel ou bed-load em inglês), tornando-se instável em alguns casos, gerando rugas e/ou dunas que interagem com o escoamento. Na indústria este fenômeno está associado principalmente a problemas de perda de carga, e a tran- sientes de pressão e vazão, quando fluidos misturados com material granular são transportados por dutos. O presente trabalho faz um estudo experimental da formação e migração deste tipo de ins- tabilidades quando escoamentos turbulentos de água a diferentes velocidades são impostos sobre leitos granulares inicialmente planos de diferentes granulometrias. Os experimentos foram feitos em um canal retangular de material transparente. A evolução do leito foi filmada por uma câmera de alta definição. O comprimento de onda e a celeridade de rugas formadas foram determinados mediante o desenvolvimento de um código numérico em Matlab...

‣ Análise numérica do escoamento turbulento em válvulas automáticas de compressores

Casanova, Daniel Alberto Salinas
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xvi, 268 f.| il., grafs.
Português
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69.49911%
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; O trabalho é uma análise numérica, com validação experimental, do escoamento turbulento em válvulas automáticas de compressores herméticos. Neste tipo de válvulas o escoamento é um agente promotor da abertura e do fechamento da válvula e, por esta razão, o seu entendimento é de importância crucial para a melhoria da eficiência do sistema. A geometria simplificada de difusor radial adotada no trabalho permitiu a redução dos recursos computacionais necessários para a solução do escoamento, sem no entanto diminuir a importância das conclusões obtidas. Inicialmente, o efeito da inclinação da palheta sobre o escoamento é analisado para várias posições de abertura da válvula. Posteriormente, a análise é estendida para o efeito da relação entre os diâmetros da palheta e do orifício de passagem. Finalmente, o trabalho investiga o efeito da pulsação do escoamento através da válvula. As equações governantes do escoamento, escritas para um sistema de coordenadas não-ortogonal, são resolvidas pelo método dos volumes finitos. A modelação do escoamento turbulento é realizada com o modelo RNG k-e de Yakhot e Orzag (1986) e o modelo k-e para baixos números de Reynolds de Launder e Sharma (1974). A validação do modelo numérico é realizada através de uma série de testes numéricos para erros de truncamento. O desempenho dos modelos de turbulência na previsão do escoamento é examinado pela comparação de seus resultados com dados experimentais de distribuição de pressão sobre a palheta. Os resultados demonstram que o modelo RNG k-e prevê com sucesso a distribuição de pressão sobre a palheta. Por outro lado...

‣ Investigação experimental do escoamento turbulento em válvulas de compressores

Souto, Luís Eduardo Martinhão
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: ii, 105 f.| il., tabs., grafs.
Português
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69.483823%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.; O presente trabalho é uma investigação experimental do escoamento turbulento em válvulas de compressores alternativos. O difusor radial com discos concêntricos e paralelos é a geometria básica para a análise deste tipo de escoamento e foi escolhida para efeitos de simplificação. Além de válvulas de compressores, o escoamento em difusores é importante em uma série de aplicações tecnológicas (tais como mancais aeroestáticos e válvulas de componentes pneumáticos) e tem despertado também o interesse de pesquisadores devido a suas peculiaridades fenomenológicas. O comportamento do escoamento turbulento através do difusor radial é investigado para os regimes estacionário e transiente. A condição de transiente é representada pela pulsação na vazão do escoamento, imposta pelo acionamento de uma válvula proporcional, mantendo-se porém o afastamento entre os discos fixo. Para a situação de escoamento transiente foi desenvolvida uma bancada capaz de fornecer a distribuição de pressão sobre o disco frontal em qualquer posição do ciclo. A partir dos dados experimentais foi verificado que a distribuição de pressão não é afetada pela pulsação do escoamento em freqüências de até 1 Hz. Trabalhos futuros devem estender a investigação do efeito de inércia para transientes mais rápidos. Uma caracterização detalhada do escoamento estacionário foi possível através do emprego de um sistema de anemometria de fio quente...

‣ Estudo numérico do escoamento turbulento em modelos florestais

Noleto, Luciano Gonçalves
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
Português
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58.95575%
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006.; O objetivo deste trabalho é o estudo numérico do escoamento turbulento em modelos florestais caracterizados através de modelos. Os modelos em questão são o de um cilindro e de uma matriz de cilindros. Foram utilizadas técnicas híbridas de simulação de escoamentos turbulentos, simulação de grandes escalas e a simulação via decomposição de Reynolds. Os resultados foram obtidos com o código ANSYS CFX. A primeira etapa consiste no escoamento em torno de um cilindro finito. Foram utilizadas para este caso a decomposição de Reynolds, a simulação de grandes escalas e a simulação híbrida conhecida como DES. Os resultados foram estudados através de visualizações do escoamento e comparação numérico-experimental dos perfis de velocidade e de intensidade de turbulência. Foram mostradas também visualizações dos resultados instantâneos do escoamento e análise de espectro do sinal temporal. A etapa seguinte consiste no estudo do escoamento em uma matriz de cilindros com a decomposição de Reynolds. Analogamente, os resultados de visualizações e comparação numérico-experimental foram feitos...

‣ Simulação numérica das características do escoamento turbulento sobre cilindros dispostos lado a lado

Ordoñez Lopez, Jhony Jamer
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Dissertação
Português
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59.22423%
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2014.; As pesquisas acerca do escoamento sobre cilindros são amplamente estudadas tanto de forma experimental como através de simulações numéricas. A configuração lado a lado de cilindros circulares, sob escoamentos turbulentos, são geometrias importantes encontradas em muitas aplicações da engenharia. O escoamento turbulento sobre cilindros de configuração lado a lado produz importantes efeitos de interferência entre as esteiras viscosas. São influenciados, primeiramente, pelo espaçamento longitudinal e transversal entre os cilindros, bem como pelo número de Reynolds. Estes parâmetros geométricos influenciam na magnitude das forças aerodinâmicas, na mecânica de desprendimento de vórtices e nas características das flutuações de velocidade a jusante dos cilindros. Utilizando técnicas numéricas, foram simuladas as características médias e dinâmicas do escoamento turbulento em torno de dois cilindros dispostos lado-a-lado. Para tanto serão utilizados os modelos de turbulência k-ω SST e SAS-SST em regime transiente. O número Reynolds foi baseado na velocidade característica do escoamento...

‣ Modelação do escoamento em pavimentos rodoviários

Trepado, André Miguel Andrade
Fonte: Faculdade de Ciências e Tecnologia Publicador: Faculdade de Ciências e Tecnologia
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2013 Português
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58.986284%
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Construção; A segurança rodoviária é uma preocupação constante das entidades de administração rodoviária pelo impacto social e económico que tem na sociedade. A presença de água no pavimento é um factor importante na sinistralidade rodoviária, quer pela redução da aderência pneu-pavimento quer pela possibilidade de ocorrência de hidroplanagem. Para a definição da possibilidade de ocorrência de hidroplanagem é fundamental o conhecimento do escoamento superficial sobre o pavimento. Existem vários métodos de determinação da espessura da lâmina de água, contudo os resultados variam bastante entre as várias metodologias apresentados pelos respectivos autores. Pretende-se neste trabalho complementar a ferramenta de análise da possibilidade de ocorrência de hidroplanagem desenvolvida na dissertação de mestrado de André Soares com uma análise hidráulica do escoamento superficial. O objectivo principal é modelar o escoamento numericamente, aplicando o método das diferenças finitas às equações de Saint-Venant escritas a uma dimensão, e testar diversas leis de resistência. Na modelação considera-se que a precipitação tem uma duração bastante superior ao tempo de concentração da bacia em estudo. As leis de resistência analisadas neste documento são: a lei de Hagen-Poiseuille...

‣ Escoamento turbulento na saída de um duto curvo de seção retangular divergente: estudo experimental

Indrusiak,Maria Luiza Sperb; Möller,Sergio Viçosa
Fonte: The Brazilian Society of Mechanical Sciences Publicador: The Brazilian Society of Mechanical Sciences
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/09/1999 Português
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69.18624%
Neste trabalho é apresentado o estudo experimental do escoamento turbulento em um duto curvo simulando parte de uma caldeira de uma usina termoelétrica. As cinzas resultantes da queima de carvão mineral, transportadas pelos gases da combustão, incidem sobre o economizador, localizado após um duto curvo, e provocam erosão dos tubos, levando a falhas que provocam a parada da unidade. A distribuição do escoamento após a curva favorece a erosão na região próxima à parede côncava do duto. A solução clássica para redistribuição do escoamento em curvas são as chapas direcionadoras. No caso presente elas não são aplicáveis, pois a erosão de seus componentes de sustentação iria aumentar os riscos operacionais. Este problema foi investigado em um modelo em escala do duto curvo, usando ar como fluido de trabalho. Foi feita visualização do escoamento com fios de lã na parede do duto. As medições foram realizadas com tubo de Pitot e anemômetro de fio quente. Foram feitas modificações na seção de testes usando técnicas de controle da camada limite. Os resultados mostram que a distribuição do escoamento após a curva foi melhorada e que as modificações, quando aplicadas à caldeira, propiciarão um funcionamento mais seguro e econômico.

‣ Simulação de grandes escalas e simulação híbrida RANS/LES do escoamento sobre o degrau com condições de contorno turbulentas; Large-eddy simulation and hybrid RANS/LES simulation of the backwardfacing step flow with turbulent boundary conditions

Spode, Cleber
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
Português
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59.389443%
A simulação numérica de escoamentos turbulentos através da hipótese de Boussinesq é representada, atualmente, por duas grandes metodologias distintas, a Simulação de Grandes Escalas (LES – Large-Eddy Simulation) e as Equações Médias de Reynolds (RANS – Reynolds Averaged Navier-Stokes). Uma nova metodologia, chamada de Híbrida RANS/LES, está em desenvolvimento, tirando proveito das potencialidades das metodologias tradicionais LES e RANS através de um único modelo. O presente trabalho trata da avaliação das três metodologias, LES, RANS e Híbrida RANS/LES de modelagem da turbulência através da simulação numérica do escoamento turbulento sobre um degrau. Os modelos são avaliados através deste escoamento, que apesar de simples geometricamente, é capaz de gerar um escoamento complexo, com regiões de escoamento parietal e cisalhante livre. Juntamente com a modelagem da turbulência, um estudo de imposição de condições de contorno turbulentas na entrada do domínio utilizado revelou que tão importante quanto o modelo de turbulência, as condições de contorno empregadas modificam substancialmente os resultados obtidos. Foi implementado um modelo de geração de contorno baseado no escalonamento de informações internas do escoamento de forma a satisfazer estatística e topologicamente o caráter turbulento da condição de contorno na entrada. Resultados para as três metodologias revelam que a Simulação de Grandes Escalas e métodos Híbridos RANS/LES apresentam descrições muito semelhantes para o escoamento turbulento sobre o degrau...

‣ Estudo do escoamento turbulento em dutos corrugados com cavidade helicoidal

Rosa, Phillipe Mendes
Fonte: Curitiba Publicador: Curitiba
Tipo: Dissertação de Mestrado
Português
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58.95575%
Corrugated pipes have been used in several branches in the engineering, e.g, in transport flex line of oil in sea, where its installation, handling and remotion, become the process more practice due its flexibility. However, flow in corrugated pipes, in general, are subjects to an increase of drop pressure, an increase in the turbulence and deviations in the flow pattern as compared to the flow usually observed in pipes with constant cross section. In this sense, the present work shows an study both numerically and experimental of turbulent flow in corrugated pipes with helical grooves for different helix angles (or pitch) and Reynolds numbers varying between 7.500 and 100.000. The flow is modeled mathematically by the mass conservation and momentum equations, assuming the fluid is Newtonian and incompressible. To the flow, is applied the turbulence model of two equations, Baseline Model. The system equations resulted from mathematical modelling is discretized by using the element-based finite-volume method approach, and solved through the ANSYS-CFX. For the experimental part, is measured the friction factor in geometries equivalent to those studied numerically, where is performed by using the experimental facilities located in the LACIT/UTFPR. With the experimental data and numerical results...

‣ Desenvolvimento de uma metodologia para avaliação numerica e experimental do escoamento liquido/vapor em colunas de destilação; Development of a methology for numerical and experimental evaluation of liquid/vapour flow in distillation columns

Cintia Soares
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/12/2005 Português
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59.13205%
Grande parte dos estudos envolvendo colunas de destilação está fundamentada por modelos macroscópicos de conservação de massa e de energia. Exemplo disto são os modelos de estágios de equilíbrio e de não-equilíbrio. Nestes, os aspectos fluidodinâmicos do escoamento são restritos e orientados à medição de parâmetros macroscópicos. Porém, graças aos avanços introduzidos pelo emprego das técnicas da fluidodinâmica computacional (CFD), a análise de processos empregando uma abordagem microscópica tornou-se mais sofisticada e precisa. Além disto, há necessidade de trabalho experimental com o propósito de validar modelos e métodos em CFD e medir outros parâmetros ao longo do equipamento. Dentro deste contexto, este trabalho visa o desenvolvimento de uma metodologia de caráter numérico e experimental que possibilite o estudo do escoamento líquido-vapor, em nível microscópico, em um prato perfurado de uma coluna de destilação. Para tanto, objetiva-se a proposição de um modelo microscópico de conservação da quantidade de movimento, em condições de escoamento turbulento, sob a influência da fase vapor, e de uma metodologia para a aquisição de dados experimentais. A metodologia numérica consistiu em iniciar com um estudo aprofundado do escoamento com superfície livre...

‣ Estudo da física do escoamento secundário e modelação computacional do escoamento turbulento 3D em coroas de pás de turbinas

Xisto, Carlos Manuel Cipriano
Fonte: Universidade da Beira Interior Publicador: Universidade da Beira Interior
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em //2009 Português
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69.13771%
Uma breve pesquisa bibliográfica, restringida a um panorama nacional, sobre modelação de turbulência 3D em pás de turbinas, leva-nos a verificar que esta tem sido uma área de menor atenção dos investigadores portugueses. No mesmo panorama, verificou-se a inexistência de simulações computacionais em andares de turbomáquinas. O facto deste tipo de simulações ser, a um nível internacional, prática corrente na optimização de turbinas é um dos factores de motivação para a realização desta dissertação. É um facto que as simulações computacionais de pás isoladas não reflectem a realidade física completa de uma turbomáquina. Isto porque, no caso de uma turbina, o movimento relativo do rotor em relação ao estator influencia significativamente o campo de escoamento. Como tal, para compreender e avaliar as perdas que ocorrem numa turbina é necessário realizar simulações em um ou mais andares de turbina. O trabalho aqui apresentado divide-se em três partes distintas, mas complementares. Numa primeira parte é feita uma revisão ao estado da arte sobre a física de escoamentos secundários e sobre modelação de turbulência. Aqui pretende-se avaliar a importância dos escoamentos secundários na optimização de turbinas axiais e...