[pt] Escoamentos espiralados incidentes em superfícies são
escoamentos altamente complexos, envolvendo uma variedade grande de
regimes. A previsão numérica deste tipo de escoamento pode auxiliar na
compreensão dos diversos fenômenos envolvidos, o que poderá permitir o
desenvolvimento de processos mais eficientes, assim como auxiliar na
avaliação de modelos de turbulência.
Visando avaliar o desempenho de diferentes modelos de turbulência
para a previsão de um jato axi-simétrico espiralado incidindo em uma placa
quente, determinou-se numericamente o escoamento com o auxílio da
ferramenta computacional FLUENT, utilizando duas metodologias. A
primeira baseada na média de Reynolds (RANS) e a segunda na
simulação de grandes escalas (LES).
Diversos modelos RANS de duas equações diferenciais foram
testados, visando identificar a validade de aplicação de cada um deles
através da comparação com dados experimentais disponíveis. A
metodologia LES foi avaliada utilizando o modelo dinâmico de sub-malha
de Smagorinsky.
Apesar do alto custo, devido à necessidade de utilizar grande espaço
de memória e tempo de simulação, os resultados obtidos com a
metodologia LES foram significativamente superiores, uma vez que o
escoamento apresenta alta anisotropia, a qual os modelos RANS
apresentam dificuldade em prever. / [en] Incident swirling jets are complex flow, which involve a large variety of
regimes. The numerical prediction of this type of flow can help understand
the several phenomena present, which could allow development of more
efficient processes, as well as assist in the evaluation of turbulence
models.
Aiming to evaluate the performance of different turbulence models in
the predict of an axi-symmetric swirling jet impinging to a hot plate, the flow
field was determined with the computational tool FLUENT, by employing
two methodologies. The first one is based on the Reynolds average
(RANS) and the second one is based on the Large Eddy Simulation (LES).
Several two differential equations RANS models were tested, in order
to identify their range of validity, by comparing with available experimental
data. The methodology LES was evaluated with the dynamic Smagorinsky
sub-grid model.
In spite of the high cost, due to the need of utilizing a large memory
space and simulation time, the results obtained with the LES methodology
were significantly superior, due to the high anisotropy of the flow, which the
RANS models have difficult to predict.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:18103 |
| Date | 19 August 2011 |
| Creators | DAVID IVAN MALDONADO TAVARA |
| Contributors | ANGELA OURIVIO NIECKELE |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
Page generated in 0.002 seconds