[pt] No presente trabalho é realizada uma análise do desempenho de três diferentes
modelos de turbulência na previsão de escoamentos que apresentam separação e
recolamento. Investigou-se o escoamento turbulento através de dutos com obstruções
curvilíneas.
Os modelos selecionados pertecem a classe de modelos de suas equações
diferenciais k-e para baixos números de Reynolds. A análise tem por objetivo verificar se
estes modelos são capazes de captar as regiões de recirculação e repercução de pressão
após a abstrução, grandezas fundamentais para a avaliação da distribuição de tensões. Os
campos de velocidade, energia cinética turbulenta, taxa de dissipação obtidos pelos
diferentes modelos são comparados com dados numéricos e experimentais na literatura,
visando identificar qual é o modelo mais adequado para esse tipo de escoamento.
Para a determinação numérica do escoamento na geometria com a uma obstrução
curvilínea, do tipo cossenoidal, utilizou-se o método de volumes com coordenadas
curvilíneas não ortogonais que se adaptam à geometria. Os componentes contravariantes da
velocidade foram empregadas como variáveis independentes nas esquações de conservação
de quantidade de movimento e o acoplamento velocidade pressão foi resolvido pelo
algoritmo SIMPLEC.
Dentre os modelos testados, nenhum conseguiu reproduzir exatamente todos os
dados experimentais, porém concluiu-se que o modelo LSH, proposto por Launder e
Sharma (1974) com a modificação proposta por Hanjalic e Launder (1980) apresentou o
melhor desempenho, o qual pode ser considerado como satisfatório. / [en] In the present work an analysis of the performance of three different turbulence
models in the prediction of flows that present seperation and reattachment. The tuberlent
flow was investigated through ducts with curvilenar obstructions.
The selected models belong to the class of models with two differential equations k-
e for low numbersof Reynolds. The objetive of the analysis is to verify if these models are
capable of capturing the recirculation areas and pressure recovery after the obstruction,
fundamentals for the evaluation of the distribution of tensions. The fields of velocity,
turbulent kinetic energy, dissipation rate obtained by different models are comparared with
numeric and experiments data found in the literature, seeking to identify which is the model
more adapted for those tyope of flows.
The numeric determination of the fluid flows in the geometry with a curvilinear
obstruction, described by a sine curve, was accomplished by a finite volume method with
non ortthogonal curvilinear coordinates which adapt to the geometry. The countervariants
velocity components was empployed as independent variables in the momentum conservation
equation and the velocity-pressure coupling was solved by the SIMPLEC algorithm.
Among all the tested models, none was able to reproduce exactly the experimental
data. However, the LSH model, proposed by Launder and Sharma (1974) with the
modification proposal for Hanjalic and Launder (1980) presented the best performance,
which can be considered satisfactory.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:18656 |
| Date | 11 November 2011 |
| Creators | GLADYS AUGUSTO ZEVALLOS NALVARTE |
| Contributors | ANGELA OURIVIO NIECKELE |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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