• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 185
  • 15
  • 1
  • Tagged with
  • 202
  • 202
  • 81
  • 79
  • 78
  • 64
  • 57
  • 48
  • 45
  • 45
  • 42
  • 39
  • 38
  • 35
  • 31
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

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

Buarque, Diogo Costa January 2007 (has links)
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, as quais foram representados por um Método de Fronteiras Virtuais (MFV). Inicialmente foram realizadas DNS de escoamentos bidimensionais sobre superfícies onduladas para determinar os parâmetros do MFV e a melhor forma de representar o obstáculo, avaliar a influência da resolução da malha e verificar os efeitos do confinamento. Também foi analisado um escoamento turbulento em um canal de placas planas, buscando validar a metodologia empregada e gerar um campo de velocidade para iniciar a simulação do canal de fundo ondulado. A simulação do canal plano apresentou uma assimetria no escoamento, com maior intensidade da turbulência e melhor convergência estatística na parede superior, onde os resultados estatísticos concordaram bem com os dados de referência. A dinâmica do escoamento turbulento no canal de fundo ondulado foi muito bem representada, verificando-se a formação de uma camada cisalhante livre sobre a crista e uma pequena região de recirculação próxima à parede, na região do vale. Os efeitos da ondulação da parede sobre o escoamento e as demais estatísticas concordaram bem com outros trabalhos de referência. O campo de velocidade média apresentou perfis verticais com uma distribuição logarítmica padrão dos escoamentos sobre superfícies onduladas. Foram identificadas estruturas coerentes do escoamento, tais como os vórtices longitudinais e faixas de fluido com alta e baixa velocidade (streaks). / Flows over wavy surfaces are important for many engineering applications and environmental problems. Understanding its behavior is necessary to know how the curvature affects the flow resistence, the mechanisms of bed motion and of the sediment transport, and the largescale atmospheric moviments. The main objective of this work is to study the turbulent flow dynamics into a channel with a bottom wavy wall using the Direct Numerical Simulation (DNS) technic. It was used a Reynolds number of 7000 and an aspect ratio of 0.053 to reproduce the flow field and identify its main characteristics, calculate the essential turbulent statistics and represent some of the structures near the wall. A low-storage third-order Runge-Kutta Method and a sixth-order Compact Finite Differences schemes were used for the temporal and spatial discretization, respectively, of the continuity and Navier-Stokes equations. Periodic boundary conditions were adopted in streamwise and spanwise directions, free-slip condition in the vertical direction and no-slip condition at the surfaces, which were represented by the Virtual Boundary Method (VBM). Initially DNS of bidimensional flows over wavy surfaces had been carried through to determine the VBM parameters and the best form to represent the obstacle, to evaluate the influence of the mesh resolution and to verify the effect of the confinement. Also was analysed turbulent channel flow between two flat plates, aiming to validate the methodology employed and to generate a flow field to start the wavy channel flow simulation. The simulation of the flat channel presented an asymmetry in the flow field, with a larger turbulence intensity and a better convergence statistics in the top wall, where the statistical results had agreed well with the reference datas. The turbulent flow dynamic in the channel with a wavy wall was very good represented, and was verified the formation of a free shear-layer over the crist and a small recirculation region near the wall, in the vicinity of the vale. The waving wall effects on the flow and the statistics of turbulence had agreed well with others reference works. The mean velocity field presented vertical profiles with a standard logarithmic distribution of the flows over wavy surfaces. Coherent structures of the flow, such as the longitudinal vortices and the regions with high and low-speed fluid (streaks), had been identified.
2

Simulação numerica de escoamento turbulento em bifurcação usando multidominios

Vasconcellos, João Flavio Vieira de January 1993 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 93388.pdf: 2329950 bytes, checksum: 2bf819aa754a9f85cb4c66bb717ea7d6 (MD5) Previous issue date: 1993 / Neste trabalho é apresentado um estudo do escoamento turbulento no interior de uma bifurcação. Dutos com bifurcações ocorrem em uma série de aplicações práticas e, neste estudo, a motivação surgiu da necessidade de se compreender o escoamento turbulento no interior de uma bifurcação encontrada em fornos de esmaltação de fios. Em função da natureza da geometria do duto bifurcado, não é possível empregar coordenadas generalizadas com o mapeamento em um bloco único. Desta forma uma metodologia usando multidomínios é desenvolvida, onde as condições de contorno são transferidas via interface. O modelo de turbulência k-e é empregado considerando os altos valores do número de Reynolds. A análise é realizada variando-se as dimensões dos dutos, ângulos da bifurcação e relações de vazões. É também analisado dutos com obstruções internas com o objetivo de criar velocidades transversais mais elevadas.
3

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

Buarque, Diogo Costa January 2007 (has links)
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, as quais foram representados por um Método de Fronteiras Virtuais (MFV). Inicialmente foram realizadas DNS de escoamentos bidimensionais sobre superfícies onduladas para determinar os parâmetros do MFV e a melhor forma de representar o obstáculo, avaliar a influência da resolução da malha e verificar os efeitos do confinamento. Também foi analisado um escoamento turbulento em um canal de placas planas, buscando validar a metodologia empregada e gerar um campo de velocidade para iniciar a simulação do canal de fundo ondulado. A simulação do canal plano apresentou uma assimetria no escoamento, com maior intensidade da turbulência e melhor convergência estatística na parede superior, onde os resultados estatísticos concordaram bem com os dados de referência. A dinâmica do escoamento turbulento no canal de fundo ondulado foi muito bem representada, verificando-se a formação de uma camada cisalhante livre sobre a crista e uma pequena região de recirculação próxima à parede, na região do vale. Os efeitos da ondulação da parede sobre o escoamento e as demais estatísticas concordaram bem com outros trabalhos de referência. O campo de velocidade média apresentou perfis verticais com uma distribuição logarítmica padrão dos escoamentos sobre superfícies onduladas. Foram identificadas estruturas coerentes do escoamento, tais como os vórtices longitudinais e faixas de fluido com alta e baixa velocidade (streaks). / Flows over wavy surfaces are important for many engineering applications and environmental problems. Understanding its behavior is necessary to know how the curvature affects the flow resistence, the mechanisms of bed motion and of the sediment transport, and the largescale atmospheric moviments. The main objective of this work is to study the turbulent flow dynamics into a channel with a bottom wavy wall using the Direct Numerical Simulation (DNS) technic. It was used a Reynolds number of 7000 and an aspect ratio of 0.053 to reproduce the flow field and identify its main characteristics, calculate the essential turbulent statistics and represent some of the structures near the wall. A low-storage third-order Runge-Kutta Method and a sixth-order Compact Finite Differences schemes were used for the temporal and spatial discretization, respectively, of the continuity and Navier-Stokes equations. Periodic boundary conditions were adopted in streamwise and spanwise directions, free-slip condition in the vertical direction and no-slip condition at the surfaces, which were represented by the Virtual Boundary Method (VBM). Initially DNS of bidimensional flows over wavy surfaces had been carried through to determine the VBM parameters and the best form to represent the obstacle, to evaluate the influence of the mesh resolution and to verify the effect of the confinement. Also was analysed turbulent channel flow between two flat plates, aiming to validate the methodology employed and to generate a flow field to start the wavy channel flow simulation. The simulation of the flat channel presented an asymmetry in the flow field, with a larger turbulence intensity and a better convergence statistics in the top wall, where the statistical results had agreed well with the reference datas. The turbulent flow dynamic in the channel with a wavy wall was very good represented, and was verified the formation of a free shear-layer over the crist and a small recirculation region near the wall, in the vicinity of the vale. The waving wall effects on the flow and the statistics of turbulence had agreed well with others reference works. The mean velocity field presented vertical profiles with a standard logarithmic distribution of the flows over wavy surfaces. Coherent structures of the flow, such as the longitudinal vortices and the regions with high and low-speed fluid (streaks), had been identified.
4

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

Buarque, Diogo Costa January 2007 (has links)
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, as quais foram representados por um Método de Fronteiras Virtuais (MFV). Inicialmente foram realizadas DNS de escoamentos bidimensionais sobre superfícies onduladas para determinar os parâmetros do MFV e a melhor forma de representar o obstáculo, avaliar a influência da resolução da malha e verificar os efeitos do confinamento. Também foi analisado um escoamento turbulento em um canal de placas planas, buscando validar a metodologia empregada e gerar um campo de velocidade para iniciar a simulação do canal de fundo ondulado. A simulação do canal plano apresentou uma assimetria no escoamento, com maior intensidade da turbulência e melhor convergência estatística na parede superior, onde os resultados estatísticos concordaram bem com os dados de referência. A dinâmica do escoamento turbulento no canal de fundo ondulado foi muito bem representada, verificando-se a formação de uma camada cisalhante livre sobre a crista e uma pequena região de recirculação próxima à parede, na região do vale. Os efeitos da ondulação da parede sobre o escoamento e as demais estatísticas concordaram bem com outros trabalhos de referência. O campo de velocidade média apresentou perfis verticais com uma distribuição logarítmica padrão dos escoamentos sobre superfícies onduladas. Foram identificadas estruturas coerentes do escoamento, tais como os vórtices longitudinais e faixas de fluido com alta e baixa velocidade (streaks). / Flows over wavy surfaces are important for many engineering applications and environmental problems. Understanding its behavior is necessary to know how the curvature affects the flow resistence, the mechanisms of bed motion and of the sediment transport, and the largescale atmospheric moviments. The main objective of this work is to study the turbulent flow dynamics into a channel with a bottom wavy wall using the Direct Numerical Simulation (DNS) technic. It was used a Reynolds number of 7000 and an aspect ratio of 0.053 to reproduce the flow field and identify its main characteristics, calculate the essential turbulent statistics and represent some of the structures near the wall. A low-storage third-order Runge-Kutta Method and a sixth-order Compact Finite Differences schemes were used for the temporal and spatial discretization, respectively, of the continuity and Navier-Stokes equations. Periodic boundary conditions were adopted in streamwise and spanwise directions, free-slip condition in the vertical direction and no-slip condition at the surfaces, which were represented by the Virtual Boundary Method (VBM). Initially DNS of bidimensional flows over wavy surfaces had been carried through to determine the VBM parameters and the best form to represent the obstacle, to evaluate the influence of the mesh resolution and to verify the effect of the confinement. Also was analysed turbulent channel flow between two flat plates, aiming to validate the methodology employed and to generate a flow field to start the wavy channel flow simulation. The simulation of the flat channel presented an asymmetry in the flow field, with a larger turbulence intensity and a better convergence statistics in the top wall, where the statistical results had agreed well with the reference datas. The turbulent flow dynamic in the channel with a wavy wall was very good represented, and was verified the formation of a free shear-layer over the crist and a small recirculation region near the wall, in the vicinity of the vale. The waving wall effects on the flow and the statistics of turbulence had agreed well with others reference works. The mean velocity field presented vertical profiles with a standard logarithmic distribution of the flows over wavy surfaces. Coherent structures of the flow, such as the longitudinal vortices and the regions with high and low-speed fluid (streaks), had been identified.
5

Características dinâmicas do escoamento turbulento em bancos de tubos inclinados

Barcellos, Cristiano Rodrigues January 2001 (has links)
Bancos de tubos ou de barras são encontrados nas indústrias nucleares e de processos, constituindo-se nos dispositivos mais comumente utilizados no desenvolvimento de trocadores de calor. O procedimento usual na análise de bancos de tubos considera o escoamento incidindo uniformemente no banco ao longo de toda a extensão dos tubos. Em aplicações reais de trocadores de calor este fato não é observado, pois o escoamento não é uniforme devido a presença de defletores e condições de entrada e saída. A proposta deste trabalho é apresentar um estudo experimental das flutuações de pressão e velocidade e sua interdependência do escoamento turbulento incidindo em arranjos de cilindros inclinados, com diferentes ângulos de incidência (30º, 45º, 60º e 90º) simulando bancos de tubos inclinados com arranjo quadrangular e razão de espaçamento P/D=1,26. A seção de testes é um canal retangular com 146 mm de altura e largura de 193 mm. O fluido de trabalho é o ar, impulsionado por um ventilador centrífugo, passando por uma câmara de tranquilização e um conjunto de grades e telas, que tem a finalidade de uniformizar o escoamento e reduzir a intensidade de turbulência para a ordem de 2%, antes de alcançar a seção onde são realizadas as medições. Medições da distribuição de pressão na parede e flutuações de velocidade e pressão em torno de um dos tubos no interior dos bancos foram realizadas para diferentes ângulos de incidência, utilizando a técnica de anemometria de fio quente e um transdutor de pressão. Os resultados experimentais são apresentados na forma adimensional A distribuição média de pressão em uma das paredes laterais do canal, com a presença do banco de tubos, mostrou que as linhas isobáricas não são paralelas ao eixo dos tubos, indicando que o gradiente de pressão não é perpendicular aos tubos, nem paralelo a direção principal do escoamento. As médias quadráticas das flutuações de pressão indicam uma distribuição mais uniforme das cargas dinâmicas em torno dos tubos do bancos com inclinações de 30º e 90º. A análise dos resultados dos espectros das flutuações de pressão mostra que conforme o ângulo de incidência do escoamento aumenta, picos aparecem para freqüência adimensionais cada vez menores. O comportamento dos espectros de flutuação de velocidade mostram um decaimento suave das curvas quando o ângulo de incidência do escoamento aumenta. A correlação cruzada entre as flutuações de velocidade e pressão indicam que, quando o ângulo de incidência do escoamento diminui, importantes efeitos tridimensionais aparecem. Esses efeitos, caracterizados pelas oscilações na correlação cruzada para o ângulo de incidência de 45º, parecem desaparecer se o ângulo de incidência continua-se a ser reduzido.
6

Caracterização de escoamentos turbulentos transientes usando a transformada de ondaletas

Indrusiak, Maria Luiza Sperb January 2004 (has links)
Este trabalho apresenta a aplicação da transformada de ondaletas, como ferramenta de análise para o estudo de escoamentos turbulentos transientes e não homogêneos que podem ocorrer nas situações reais de engenharia, onde fenômenos transientes e não contínuos estão normalmente presentes. O estudo experimental da turbulência em túnel de vento habitualmente pressupõe que o escoamento seja estacionário; assim, fenômenos transientes são estudados como uma sucessão de situações estacionárias intermediárias. Isto é necessário porque a ferramenta clássica para o estudo experimental da turbulência, a análise de Fourier, só se aplica a fenômenos estacionários, pois seus resultados se referem a comportamentos de conjunto e as singularidades do sinal não aparecem na análise. Para estes escoamentos onde a transformada de Fourier não se aplica ou não apresenta resultados satisfatórios, a transformada de ondaletas, entre outras possibilidades, é a ferramenta matemática que vem sendo mais freqüentemente utilizada a partir da última década. São apresentados os fundamentos matemáticos, bem como uma breve história da transformada de ondaletas, da transformada de Fourier e da estatística aplicada á turbulência. Para estudar a transformada de ondaletas e buscar a melhor forma de aplicá-la ao estudo da turbulência, foram analisados três escoamentos distintos: na esteira de um cilindro, em turbulência homogênea e em um banco de tubos de configuração quadrangular. Os resultados experimentais foram obtidos por anemometria de fio quente. As medições foram feitas em um túnel de vento, partindo do repouso até atingir o regime permanente. Os dados experimentais obtidos foram analisados utilizando técnicas de ondaletas, usando várias ondaletas e várias transformadas de ondaletas diferentes. Os resultados são comparados entre si e com a transformada de Fourier. Também foram realizados ensaios em regime permanente para várias velocidades do escoamento entre o repouso e a velocidade nominal do ventilador, com o auxílio de um inversor de freqüência. Os resultados para a variação do número de Strouhal com a velocidade, obtidos da análise destes dados pela transformada de Fourier mostraram boa concordância com os obtidos da análise de ondaletas das aquisições transientes. Os resultados mostram que a transformada de ondaletas é uma ferramenta valiosa para a análise dos dados experimentais obtidos nos problemas investigados, qualificando e complementando a análise de Fourier onde esta se aplica e substituindo-a quando o fenômeno for não estacionário.
7

Simulação numérica da camada limite térmica turbulenta

Pereira Filho, Dylton do Vale January 1984 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T22:47:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:52:25Z : No. of bitstreams: 1 180862.pdf: 3576316 bytes, checksum: 5a28d8a3fdda8d3e69deb571aee04de2 (MD5)
8

Modelação de escoamentos turbulentos sob a ação de rotação alternada

Eger, Roger Schipmann 25 October 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T13:13:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 280288.pdf: 7624784 bytes, checksum: 810987f6cc18937150fe96ba1e8070ee (MD5) / Escoamentos sob efeito de rotação são processos amplamente utilizados em diversos ramos da indústria, como por exemplo, a química e a petroquímica, a metalúrgica, a farmacêutica, de alimentos e até mesmo em companhias de tratamento de água. Em algumas dessas indústrias, o desenvolvimento de novos produtos e materiais comumente inclui processos de mistura, que tiram partido do movimento de rotação do fluido para reduzir não-uniformidades na composição, temperatura e outras propriedades. No entanto, a complexidade destes escoamentos, devido às geometrias complexas e aos fluidos de trabalho, os quais muitas vezes não são newtonianos, faz com que a maioria das pesquisas nessa área se destine apenas ao estabelecimento de correlações empíricas para aplicações extremamente específicas. A falta de uma compreensão física detalhada destes escoamentos torna a concepção de sistemas e produtos otimizados uma tarefa muito difícil. O presente trabalho considera a simulação numérica do escoamento turbulento no interior de um reservatório cilíndrico em rotação com alternância de sentido de movimento, induzida por um perfil de seção triangular posicionado no fundo do reservatório. Resultados experimentais são também obtidos para complementar o estudo e para validar o modelo numérico. Os principais fenômenos físicos envolvidos são analisados, sendo dado destaque à influência de parâmetros de operação (geometria, velocidade de rotação e nível de líquido) sobre algumas variáveis importantes para a análise da qualidade do processo de mistura, tais como campo de velocidade, energia cinética turbulenta, taxa de deformação e torque resistivo. Observa-se que o reservatório com quatro ressaltos na superfície do fundo é o que sustenta as maiores magnitudes de velocidade no escoamento. Já a geometria com dois perfis triangulares no fundo é a que proporciona maiores níveis de turbulência e ao mesmo tempo a que demanda menos torque do motor. Além disso, comprova-se que um aumento na velocidade de rotação provoca aumentos na velocidade, turbulência, taxa de deformação e também no torque necessário para induzir o escoamento. Finalmente, demonstra-se a existência de um nível ótimo de líquido para o processo de mistura. / Cylindrical reservoirs under rotary motion are widely used in several industries, such as chemical and petrochemical, metallurgical, pharmaceutical, food and even for wastewater treatment. In some of these technological areas, the development of new products and materials commonly comprises mixing processes, which take advantage of rotary motion to reduce non-uniformities in terms of composition, temperature and other properties. However, the complexity of the resulting flow field implies that most of the research related to this area is only intended to the establishment of empirical correlations for specific applications. In fact, the lack of a detailed physical understanding of these flows turns the design of optimal systems and products into a very difficult task. This paper presents the results of numerical simulations of turbulent flow in a cylindrical container under alternating rotary motion, with a triangular propeller attached to the bottom surface. Experimental results are also obtained to supplement the study and to validate the numerical model. The main physical phenomena involved are analyzed, with reference to the influence of operating variables (geometry, rotation speed and level of liquid) upon important parameters of the mixing processes, such as flow velocity field, turbulence kinetic energy, flow shear strain and resistive torque. It is observed that the reservoir with four bumps on the bottom surface generates the greatest flow velocities. Although the geometry with two bumps provides the highest turbulence levels, it is found to return the lowest resistive torque. Moreover, it is confirmed that higher angular speeds increase flow velocity, turbulence, shear rate and also the required torque to induce the flow. Finally, the present study shows that there exists an optimal fluid level for the mixing process.
9

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

Olinto, Cláudio Rodrigues January 2005 (has links)
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.
10

Estudo experimental dos campos de pressão e velocidade em bancos de tubos com a utilização de defletores

Goulart, Jhon Nero Vaz January 2004 (has links)
A utilização de placas defletoras em banco de tubos é muito difundida em trocadores de calor, aumentando os níveis de turbulência do escoamento e o tempo de contato do fluido refrigerante e a superfície aquecida dos tubos. Os vórtices gerados pela turbulência tem a finalidade de imprimir a camada limite térmica dos tubos, onde o calor é trocado basicamente por condução, tornando a troca de calor mais eficiente. No entanto a maioria dos estudos em bancos de tubos considera um escoamento incidindo uniformemente sobre os tubos, sem qualquer tipo de análise dos efeitos causados pela utilização de placas defletoras, transformando-se assim em idealizações pouco reais. A proposta deste trabalho é analisar experimentalmente os efeitos causados no escoamento pelo uso de defletores, tomando-se como referência a região entre-tubos (linhas), onde para tanto foram estudadas duas geometrias distintas. A primeira geometria consiste uma placa defletora voltada para o escoamento e nela encontram-se montados dez tubos, dispostos horizontalmente em duas linhas, e a partir de uma certa distância a jusante ocorre um estreitamento súbito do canal prolongando-se até a saída. Com este tipo de geometria, pretende-se estudar os efeitos no desenvolvimento do escoamento para uma entrada assimétrica. A segunda geometria estudada é uma simplificação de bancos de tubos utilizados em trocadores de calor, porém, agora, com o uso de defletores. Nesta seção o escoamento é obrigado a contornar três placas defletoras, duas na parede superior do canal e uma na parede inferior, montadas de forma eqüidistantes O número de Reynolds, para ambas as seções, foi calculado com o diâmetro externo do tubo (32.1 mm) e a velocidade média do escoamento abaixo da primeira placa defletora, Ue. Para a primeira seção o número de Reynolds foi de 3.32 x 104 e para segunda 2.99 x 104. Os testes foram realizados em um canal retangular de 146 mm de altura e 193 mm de largura, com 900 mm de comprimento. Os bancos de tubos possuem uma relação de espaçamento, passo-diâmetro de 1,26, com dez tubos dispostos em duas linhas. As velocidades médias, suas direções e flutuações de velocidade foram investigadas ao longo das fendas, linhas, permitindo um conhecimento do desenvolvimento das componentes de velocidades, bem as intensidades de turbulência desde a região de entrada. Este estudo revelou que o desenvolvimento do escoamento , após a passagem por defletores se dá para distâncias superiores aquelas aqui estudadas.

Page generated in 0.0861 seconds