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Perdas de carga e escoamento laminar tridimensional em condutas com curvatura de 90º

Carvalho, Nelson Pedro Magalhães de January 2010 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010
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Simulação computacional do escoamento em torno de asa traseira de automóvel de competição

Pestana, André Filipe da Silva January 2010 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010
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Avaliação da perda de carga em um filtro granular em escala bancada para remoção de particulados oriundos da gaseificação/combustão de carvões

Corbini, Letícia Xavier January 2012 (has links)
A retenção de particulados oriundos da combustão apresenta-se como um dos maiores problemas em sistemas de geração de energia a partir de carvão (IGCC), e tem como principais objetivos evitar incrustações e minimizar as emissões de poluentes atmosféricos. Para a remoção destes gases e particulados tem se mostrado conveniente a utilização de tecnologias de remoção que não utilizem água como veículo, o que reduziria o impacto ambiental e os custos para o tratamento dos efluentes gerados. Dentro destas características se enquadram os filtros granulares de leito fixo ou móvel. A proposta deste trabalho consiste no estudo de um filtro granular de leito fixo inicialmente em escala de bancada para futura remoção de material particulado seco oriundo da queima do carvão. Primeiramente foi feito um estudo do modelo do filtro utilizando o simulador comercial ANSYS CFX 11.0, como ferramenta computacional. Neste estudo foi possível verificar a perda de carga do leito, a velocidade do gás na entrada do leito, linhas de corrente do gás e pontos de turbulência e recirculação anterior à experimentação. A partir destes resultados preliminares foi possível a continuação do trabalho experimental que se deu em 3 etapas. A primeira foi o cálculo do perfil de velocidade do gás, a segunda a calibração da placa de orifício, instrumento de medida de velocidade e, por fim, as medias de perda de carga por diferença de pressão. Com os dados coletados calculou-se a permeabilidade hidráulica do leito, valor este aplicado ao modelo computacional para comparação com a permeabilidade teórica. Os resultados finais de perda de carga para o filtro, principal objetivo do trabalho, estão dentro do esperado e torna possível a continuidade do projeto para estudos futuros. / The particulate retention from combustion is presented with one of the biggest problems in systems of power generation from coal (IGCC), and has as main objectives to avoid fouling and minimize emissions of air pollutants. For the removal of these gases and particles has been shown convenient to use removal technologies that do not use water as a vehicle, which would reduce the environmental impact and costs for the treatment of effluents. In these characteristics are framed the fixed bed granular filter or moving bed granular filter. The purpose of this work is to study a fixed-bed granular filter initially in bench scale, for future removal of dry particulate material derived from burning coal. First a study was made of the filter model using the commercial simulator ANSYS CFX 11.0 as a computational tool. In this study it was possible to verify the pressure drop of the bed, the gas velocity at the entrance of the bed, current lines and gas recirculation and turbulence points before the experimentation. From these preliminary findings, it was possible to further experimental work was made in three steps. The first was the calculation of the velocity profile of the gas, the second orifice plate calibration, the measuring instrument speed, and finally the medium pressure drop by the pressure difference. With the collected data used to calculate the hydraulic permeability of the bed, a value applied to the computational model for comparison with theoretical permeability. The final results of loss for the filter, the main objective of this study are as expected and makes possible the continuation of the project for future studies.
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Fluidodinâmica da liberação de óleo submerso em água

Simioni, Débora Raquel January 2014 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-09-01T04:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333870.pdf: 3803558 bytes, checksum: 33cfedca39eb7137b06558b30d904801 (MD5) Previous issue date: 2014 / A exploração de petróleo offshore em profundidade está sujeita à ocorrência de vazamento de óleo tanto em diversas situações. A caracterização das propriedades do sistema óleo /água envolvendo viscosidade, tensão interfacial e densidades, além do estudo dos padrões de escoamento desse tipo de sistema imiscível, é de extrema importância para a definição de estratégias e desenvolvimento de tecnologias aptas a lidar com vazamentos de óleo submersos. Com essa motivação, desenvolve-se um estudo do escoamento óleo/água a partir de experimentos e de simulação CFD (Fluidodinâmica Computacional) em geometria tridimensional. Além das equações de Navier-Stokes e da equação da conservação da massa, emprega-se o método Level set para acompanhamento da interface água/óleo e a técnica numérica de elementos finitos. Os experimentos consistiram na injeção óleo em meio submerso, por meio de duas geometrias, a 22°C. Testou- se três óleos e dois meios contínuos. As simulações reproduziram adequadamente o comportamento experimental, com formação de fios, gotejamento e ascensão das gotas. O diâmetro médio das gotas simuladas apresentou um atingimento acima de 88% com relação aos dados experimentais. Pode-se observar que o aumento da vazão do óleo provoca um aumento da altura de gotejamento e tempo entre liberação de gotas ao mesmo tempo em que leva a uma pequena redução no diâmetro das gotas. Em geral, o modelo reproduziu adequadamente o tamanho das gotas. De fato, os maiores desvios foram encontrados para a altura de gotejamento, a qual está relacionada ao tempo entre liberação de gotas. Para o bocal em forma de fenda, realizando-se tanto ensaios experimentais como simulações. Os resultados de simulação mais uma vez estiveram em boa sintonia com o comportamento fluidodinâmico observado nos experimentos. Atestando a pertinência da metodologia utilizada e estabelecendo este tipo de modelo como um excelente ponto de partida para a consideração de problemas de escoamento de óleo submerso segundo uma abordagem tridimensional.<br> / Abstract: The offshore oil exploration in depth is subject to the occurrence of oil leakage both in different situations. The characterization of the properties of the oil / water system involving viscosity, density and interfacial tension and the study of the flow patterns of such immiscible system is extremely important for the definition of strategies and develop technologies suitable to deal with oil spills submerged. With this motivation, develops a study of the flow oil / water from experiments and simulation CFD (Computational Fluid Dynamics) in three-dimensional geometry. In addition to the Navier-Stokes and conservation of mass equation, uses the Level-set method for monitoring the interface water / oil and numerical finite element technique. The experiments consisted in injecting oil under water by means of two geometries at 22 ° C. Three oils was tested and two continuous media. The simulations adequately reproduced the experimental behavior with yarn formation, drip and rise of drops. The mean diameter of droplets presented a simulated reaching above 88% when compared to the experimental data. It can be seen that increasing the oil flow causes an increased dropping point and time between the release of drops at the same time leads to a small reduction in droplet diameter. In general, this model adequately reproduced droplet size. In fact, the greatest deviations were found to drip point, which is related to the time between the release of droplets. For the slit-shaped nozzle, performing both experimental tests and simulations. The simulation results again were in good harmony with the fluid dynamic behavior observed in the experiments. Confirming the relevance of the methodology used and establishing this type of model as an excellent starting point for consideration of submerged oil flow problems according to a three-dimensional approach.
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Um modelo para formação de padrões em processos de erosão - deposição

Maionchi, Daniela de Oliveira January 2008 (has links)
MAIONCHI, Daniela de Oliveira. Um modelo para formação de padrões em processos de erosão - deposição. 2008. 127 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-05T16:37:21Z No. of bitstreams: 1 2008_tese_domaionchi.pdf: 18670944 bytes, checksum: 7aceca8e273d2612a524a987eac7fd3d (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T16:56:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tese_domaionchi.pdf: 18670944 bytes, checksum: 7aceca8e273d2612a524a987eac7fd3d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T16:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tese_domaionchi.pdf: 18670944 bytes, checksum: 7aceca8e273d2612a524a987eac7fd3d (MD5) Previous issue date: 2008 / Neste trabalho, estudamos a formação de padrões através de simulações computacionais. Propomos um modelo que descreve o processo de erosão-deposição em um sistema de monocamada. Analisamos o processo de erosão existente na natureza sob o ponto de vista microscópico, ou seja, consideramos um meio granular com partículas esféricas bem definidas. Um fluido escoa através desse sistema devido a um gradiente de pressão. Utilizamos o software FLUENT para determinar o perfil de velocidade e o fluxo do fluido na rede de capilares gerada entre as partículas e, conseqüentemente, a permeabilidade de cada canal do sistema. Consideramos que a única força que age sobre cada partícula se deve ao fluido e é dada pela Lei de Stokes. Ao deslocarmos todas as partículas do sistema, fazemos duas considerações distintas quanto a interação entre elas: na primeira, o atrito entre os grãos é grande e na segunda, o atrito é nulo. Conforme o sistema evolui no tempo, os padrões obtidos dependem da porosidade considerada. Os padrões obtidos com a primeira consideração são semelhantes a alguns padrões já obtidos experimentalmente, enquanto a formação de canais observada com a segunda consideração é consistente com o que é observado em diversos fenômenos naturais.
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Metodologia para análise do comportamento fluidodinâmico multifásico em precipitadores eletrostáticos

Tavares, André Abelardo January 2015 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:41:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339519.pdf: 13007536 bytes, checksum: 9af518804aa14219849a294f23558e33 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho apresenta um estudo e metodologia para analisar o desempenho de precipitadores eletrostáticos (PES). No intuito de otimizar o tempo computacional para aplicações em escala real, adotou-se a formulação fluidodinâmica multifásica contínua (MCFD) para obtenção das principais grandezas mecânicas do processo de limpeza de gases em PES. Outra parte do método calcula as grandezas elétricas, campo e potencial elétrico, a densidade de carga e de corrente e baseia-se no Método de Simulação de Cargas (MSC). Estes dois métodos são acoplados para avaliar o desempenho em alguns estudos de casos em PES de pequena e grande escala. Apresentam-se também, alguns procedimentos adotados para medir as principais propriedades que afetam a eficiência nos PES, como é o caso do diâmetro das partículas, a resistividade e a constante dielétrica de cinzas leves. Medições destas propriedades são realizadas e incluídas num dos estudos de caso dos PES simulados para uma usina termelétrica brasileira. Os resultados das simulações são comparados com os obtidos a partir de dados reais e de referências bibliográficas. As simulações apresentam resultados muito próximos aos obtidos a partir das referências citadas e também aos da planta real.<br> / Abstract: This work presents a methodology to study and analyze the performance of electrostatic precipitators (PES). In order to optimize the computational time for applications in real scale, it was adopted the continuous multiphase fluid dynamics formulation (MCFD) to obtain the mechanical quantities of interest in the gas cleaning process in PES. Another part of the method calculates the electrical quantities, field and electric potential, charge density and current and it is based on the Charge Simulation Method (MSC). These two methods are coupled to evaluate the performance of some case studies for ESPs in small and large scale. Some procedures are adopted to measure the most important properties affecting the efficiency of the PES, as the particle diameter, the resistivity and the dielectric constant of fly ash are also presented. These measurements are included in a model of coal-red power plant. The simulation results of these case studies are compared with those obtained from real data and different references. The simulations show results similar to those obtained in the cited references and also to the coal-fired power plant.
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Avaliação da perda de carga em um filtro granular em escala bancada para remoção de particulados oriundos da gaseificação/combustão de carvões

Corbini, Letícia Xavier January 2012 (has links)
A retenção de particulados oriundos da combustão apresenta-se como um dos maiores problemas em sistemas de geração de energia a partir de carvão (IGCC), e tem como principais objetivos evitar incrustações e minimizar as emissões de poluentes atmosféricos. Para a remoção destes gases e particulados tem se mostrado conveniente a utilização de tecnologias de remoção que não utilizem água como veículo, o que reduziria o impacto ambiental e os custos para o tratamento dos efluentes gerados. Dentro destas características se enquadram os filtros granulares de leito fixo ou móvel. A proposta deste trabalho consiste no estudo de um filtro granular de leito fixo inicialmente em escala de bancada para futura remoção de material particulado seco oriundo da queima do carvão. Primeiramente foi feito um estudo do modelo do filtro utilizando o simulador comercial ANSYS CFX 11.0, como ferramenta computacional. Neste estudo foi possível verificar a perda de carga do leito, a velocidade do gás na entrada do leito, linhas de corrente do gás e pontos de turbulência e recirculação anterior à experimentação. A partir destes resultados preliminares foi possível a continuação do trabalho experimental que se deu em 3 etapas. A primeira foi o cálculo do perfil de velocidade do gás, a segunda a calibração da placa de orifício, instrumento de medida de velocidade e, por fim, as medias de perda de carga por diferença de pressão. Com os dados coletados calculou-se a permeabilidade hidráulica do leito, valor este aplicado ao modelo computacional para comparação com a permeabilidade teórica. Os resultados finais de perda de carga para o filtro, principal objetivo do trabalho, estão dentro do esperado e torna possível a continuidade do projeto para estudos futuros. / The particulate retention from combustion is presented with one of the biggest problems in systems of power generation from coal (IGCC), and has as main objectives to avoid fouling and minimize emissions of air pollutants. For the removal of these gases and particles has been shown convenient to use removal technologies that do not use water as a vehicle, which would reduce the environmental impact and costs for the treatment of effluents. In these characteristics are framed the fixed bed granular filter or moving bed granular filter. The purpose of this work is to study a fixed-bed granular filter initially in bench scale, for future removal of dry particulate material derived from burning coal. First a study was made of the filter model using the commercial simulator ANSYS CFX 11.0 as a computational tool. In this study it was possible to verify the pressure drop of the bed, the gas velocity at the entrance of the bed, current lines and gas recirculation and turbulence points before the experimentation. From these preliminary findings, it was possible to further experimental work was made in three steps. The first was the calculation of the velocity profile of the gas, the second orifice plate calibration, the measuring instrument speed, and finally the medium pressure drop by the pressure difference. With the collected data used to calculate the hydraulic permeability of the bed, a value applied to the computational model for comparison with theoretical permeability. The final results of loss for the filter, the main objective of this study are as expected and makes possible the continuation of the project for future studies.
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Estudo numérico de turbinas hidrocinéticas de eixo horizontal / Numeric study of horizontal axis hydrokinetic turbines

Silva, Paulo Augusto Strobel Freitas e 06 August 2014 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-12-02T15:46:41Z No. of bitstreams: 1 2014_PauloAugustoStrobelFreitasESilva.pdf: 47422419 bytes, checksum: baf3ac8548161d08659a4c3bbceaafef (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-03T11:50:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_PauloAugustoStrobelFreitasESilva.pdf: 47422419 bytes, checksum: baf3ac8548161d08659a4c3bbceaafef (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-03T11:50:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_PauloAugustoStrobelFreitasESilva.pdf: 47422419 bytes, checksum: baf3ac8548161d08659a4c3bbceaafef (MD5) / Em turbinas de eixo horizontal, o estudo do escoamento é de grande importância, pois está diretamente relacionado a eficiência e ao projeto do rotor. Esse trabalho tem como objetivo geral a modelagem e simulação numérica do escoamento ao redor de turbinas hidrocinética por meio da dinâmica dos fluidos computacional (CFD). Como objetivo específico, pretendese realizar um estudo de convergência de malha, modelo de esteira de vórtice de Rankine, esteira aerodinâmica, cavitação e validação com referência experimental. Para atingir esses objetivos, adotou-se o modelo de turbulência SST e configurações de malhas que permitissem proximidade com dados experimentais. Após essa etapa da validação, faz-se a simulação da turbina hidrocinética. Os resultados numéricos obtidos mostram a eficácia da prevenção de cavitação do algoritmo baseado no modelo BEM e relação entre o modelo de vórtice de Rankine e o colapso da camada limite. Além de apresentar a caracterização da curva de coeficiente potência, estrutura de vórtice e recuperação de velocidade na esteira. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In turbines of horizontal axis, the study of the flow has great importance, because is directly linked with efficiency an the design of rotor. This workhas as general objective the modelling and numeric simulation of the flow around of turbines using Computational Fluid Dynamics (CFD). As specific goal, intends to perform a mesh indenpendence study, Rankine vortex wake model, near and far wake, cavitation and validation with experimental reference. To reach these obejectives, was adopted Shear Stress Transport (SST) turbulence model and configuration of mesh that allow accuracy wiht experimental data. After this step of validation, it is made the simulation of hydrokinetic turbine. The numeric results obtained shows the effectiveness of algoritm (based in BEM) to avoid cavitation and the relationship between Rankine vortex wake model and collapse of boundary layer. In addition to presenting the caracterization of power coefficient curve, structure of vortex and recovery of velocity in the wake.
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Uma aplicação dos métodos dos elementos finitos e diferenças finitas à interação fluido-estrutura / An aplication of the methodos of finite elements and finite diferences to fluid struture interaction

Sousa Junior, Luis Carlos de 08 1900 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2009-11-17T16:33:30Z No. of bitstreams: 1 2006_LuisCarlosdeSousaJunior.pdf: 3624386 bytes, checksum: a1e8907927211b9a18f2419896109738 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2009-11-25T19:35:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_LuisCarlosdeSousaJunior.pdf: 3624386 bytes, checksum: a1e8907927211b9a18f2419896109738 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-25T19:35:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_LuisCarlosdeSousaJunior.pdf: 3624386 bytes, checksum: a1e8907927211b9a18f2419896109738 (MD5) Previous issue date: 2006-08 / Em muitos casos práticos de Engenharia, uma estrutura pode ter seu comportamento dinâmico alterado em função da presença de um fluido denso, e nesses casos, deve-se investir em uma abordagem Fluido-Estrutura. Quando houver um regime de pequenos deslocamentos, tanto para a estrutura como para o fluido, este se torna um problema Acústico-Mecânico. Este trabalho apresenta alguns resultados numéricos baseados na formulação em Elementos Finitos (EF) “U-p” (deslocamento-pressão) (Zienkiewicz e Newton 1969). Essa formulação foi adotada devido a sua ampla utilização, ter mostrado bons resultados em mais de três décadas e pelo fato de ser a base de códigos computacionais comerciais. É também apresentara uma proposta de formulação numérica equivalente a anterior, porém em Diferenças Finitas (DF). Esse modelo em DF considera estruturas laminares do tipo viga. Em ambas as formulações (EF e DF), o fluido é modelado por meio da equação da onda e condições de contorno diversas: interação fluido-estrutura, parede rígida, ondas de gravidade de pequenas amplitudes e radiação. São apresentados resultados de casos sintéticos, no qual foi possível explorar as potencialidades das formulações numéricas (acoplamento, condições de contorno). Estes problemas são analisados para o caso de vibrações livres e forçadas. Para a integração no tempo, foi utilizado o Método de Newmark, que se mostrou eficaz mesmo com as matrizes acopladas (fluido+estrutura). Parâmetros governantes fluido-estrutura são incorporados nas analises. São também apresentados modelos simplificados baseados no conceito de massa adicional. Os modos naturais de perfil típico de uma barragem gravidade de concreto foram calculados. Simulações transientes foram feitas para entender a resposta dessa estrutura típica sob condições acopladas e desacopladas com o reservatório, quando sujeita a um movimento harmônico do solo. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In many Engineering practical cases, the structural dynamic behavior can be strongly changed by the presence of a dense fluid, and in these cases, some effort on a fluidstructure analysis must be done. Particularly when there are small displacements for fluid and structure this becomes an acoustic-mechanic problem. This work present some numerical results based on a finite element (FE) formulation “Up” (displacement – pressure) (Zienkiewicz and Newton 1969). This formulation was adopted because of its well established used, its good results in more than three decades and base for commercial programs. Also, an equivalent numerical formulation is presented, but it’s based in finite differences method (FD). These FD model consider laminated structures like beams. In both formulations (FE and FD), the fluid is modeled by wave equation and various boundary conditions: fluid-structure interaction, rigid wall, small amplitude gravity waves and radiation. Results from synthetic cases are presented and possibilities explored of the numerical formulations (coupling, boundary conditions). These problems are analyzed in cases of free and forced vibration. For time integration, the Newmark Method was used, and it was efficient for coupled matrices (fluid + structure). Fluid-structure governing parameters are incorporated on analysis. Results from simplified models based on added mass concept are also showed. Natural modes of a typical concrete gravity dam were calculated. Transient simulations were done to understand structural response when coupled and uncoupled with reservoir when submitted to a harmonic ground motion.
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Implementação dos efeitos da não linearidade do tensor de Reynolds em modelos de turbulência baseados na hipótese de Boussinesq / Implementation of non linear effects of Reynolds tensor on turbulence models based on Boussinesq approximation

Ataídes, Regis Silvestre da Costa January 2009 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-04-08T14:05:14Z No. of bitstreams: 1 2009_RegisSilvestredaCAtaides.pdf: 9470781 bytes, checksum: 17ea858ef7e4c07a26599c6153344080 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-04-26T21:50:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_RegisSilvestredaCAtaides.pdf: 9470781 bytes, checksum: 17ea858ef7e4c07a26599c6153344080 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-26T21:50:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_RegisSilvestredaCAtaides.pdf: 9470781 bytes, checksum: 17ea858ef7e4c07a26599c6153344080 (MD5) Previous issue date: 2009 / Este trabalho tem como objetivo a implementação e avaliação do aperfeiçoamento proposto por Spalart (2000) para modelos de turbulência baseados na hipótese de Boussinesq. É sabido que esta hipótese modela o tensor de Reynolds de forma análoga à representação de Navier para o tensor das tensões viscosas, presumindo a existência de uma viscosidade dinâmica turbulenta hipotética, T. Em seu trabalho, Spalart (2000) propõe um aperfeiçoamento, destinado a permitir um comportamento não linear ao tensor de Reynolds a partir de correlações entre os gradientes de velocidade média nas três direções. A implementação do aperfeiçoamento de Spalart (2000) foi feita no pacote comercial Fluent, de propriedade da empresa ANSYS Inc., através de uma rotina em linguagem "C". Esta rotina é executada juntamente com o programa principal, através de uma função definida pelo o usuário. A modificação foi testada em três modelos de turbulência: Spalart-Allmaras, k-? e k-? SST, que tiveram seus resultados comparados com dados experimentais e com o modelo RSM, acrônimo baseado no título inglês Reynolds Stress Model, que é um modelo de turbulência que não faz uso da hipótese de Boussinesq e baseia-se na equação evolutiva do tensor de Reynolds. Três casos testes foram selecionados de maneira a explorar os resultados experimentais e compará- los com os obtidos nos modelos de turbulência nas suas formas original e modificada pelo aperfeiçoamento de Spalart (2000). O primeiro caso teste, proposto por Melling (1976), é constituído por um escoamento no interior de um duto de seção quadrada e tem como principais características o desenvolvimento de camada limite e a presença de escoamentos secundários nos cantos do duto. O segundo caso teste é o escoamento no interior de um duto curvo de seção retangular, proposto por Kim e Patel (1993). Este caso, além de apresentar o escoamento secundário nos cantos, possui características específicas de produção e dissipação de energia cinética turbulenta, geradas pela curvatura das linhas de corrente, nas paredes interna (convexa) e externa (côncava) da curva. O terceiro caso é o escoamento ao redor do corpo de Ahmed (1984), realizado por Becker et al (2000) e que se caracteriza pela presença do descolamento da camada limite e a consequente formação da esteira à jusante do corpo. Para o primeiro caso teste, foram obtidos os resultados de perfis de velocidade média longitudinal, perfis de energia cinética turbulenta, além da representação do escoamento secundários através dos vetores de velocidade na direção transversal. Estes resultados apresentaram boa correlação com os dados experimentais, sendo os modelos de turbulência com o aperfeiçoamento proposto por Spalart (2000) capazes de representar o escoamento secundário. Para o segundo caso teste, constituído pelo escoamento no interior do duto curvo de seção retangular, foram obtidos os resultados para os coeficientes de pressão nas paredes do duto, além dos perfis transversais de velocidade média e energia cinética turbulenta. A presença do escoamento secundário, descrito por Kim e Patel (1993), também foi capturado pelos modelos de turbulência testados. Para o terceiro caso teste, foram obtidos: o coeficiente de pressão ao redor do corpo de Ahmed, os perfis transversais de velocidade média e energia cinética turbulenta, com boa correlação dos resultados experimentais em relação aos obtidos experimentalmente. Além disso, foi feita a caracterização do escoamento secundário através das componentes de velocidade na direção transversal e o coeficiente de arrasto para o corpo rombudo, com diferenças percentuais variando entre 2,1% e 8,1% para os modelos de turbulência simulados, quando comparados com os resultados experimentais. Finalmente, para todos os casos teste, foram apresentados os respectivos desempenhos computacionais, comparando-se os tempos de processamento dos modelos de turbulência na sua forma padrão e com a implementação feita neste trabalho. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The main goal of this work is to implement and evaluate the correction proposed by Spalart [53] on turbulence models based on Boussinesq approximation. The objective of this correction is to capture non linear effects of Reynolds tensor, which are not correctly predicted and modeled by Boussinesq approximation. In his work, Spalart [53] proposed the correction by introducing a non linear to Reynolds tensor obtained through the velocity gradients correlation. The implementation has been done in commercial package Fluent, from ANSYS Inc., through a User-Defined Function (UDF), which is executed with the main program. The modification has been tested for three turbulence models: Spalart-Allmaras, k−" and k − ! SST, which had their results compared to experimental data and Reynolds Stress Model (RSM) results. This last model does not use Boussinesq approximation and has turbulent tensor components modeled by an evolutive equation. Three test cases have been selected in order to explore experimental results and compare them to those obtained with turbulence models in default and modified formulations, proposed by Spalart [53]. The first test case, proposed by Melling [41], represented by the flow inside a square duct, has the development of boundary layer and secondary flows at duct corner as main characteristics. At the second test case, the flow inside a rectangular curved duct, proposed by Kim and Patel [29], has been simulated. At this case, the secondary flow is also presented and, moreover, specific characteristics of turbulence kinetic energy production and dissipation at inner (convex) and outer (concave) wall have been evaluated. At the third test case, the flow around Ahmed body [1] has been simulated and the results obtained by Becker et at [17] have been used. On this case, the boundary layer detachment and the wake behind the body are the characteristics evaluated. For the first test case, longitudinal velocity component profiles have been obtained, besides transversal turbulent kinetic energy and the secondary flow represented by transversal velocity vector components. These results presented good correlation between numerical and experimental data. The modified turbulence models based on Spalart [53] modification have been able to represent the secondary flow, which has not been possible with turbulence models in their default formulation. For the second test case, pressure coefficient, transversal velocity and turbulent kinetic energy results have been obtained. As described by Kim and Patel [29], the secondary flow inside the bend has been captured by all of turbulence models evaluated on this work. For the third test case, the results of pressure coefficient, transversal velocity and turbulent kinetic energy have been obtained and presented good agreement with experimental data. Moreover, the secondary flow has been represented by transversal component of velocity vectors. Drag coefficient has also been evaluated and presented differences of 2.1% and 8.1% varying between turbulence models simulated. Finally, for all test cases, the computational time has been evaluated, comparing turbulence models in their default formulation with the implementation done on this work.

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