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Título: Análise numérica do escoamento turbulento em tubos corrugados
Autor(es): Salvador, Gabriel Tunoda
Orientador(es): Morales, Rigoberto Eleazar Melgarejo
Palavras-chave: Tubos - Dinâmica dos fluidos
Escoamento
Método dos elementos finitos
Tubes - Fluid dynamics
Runoff
Finite element method
Data do documento: 16-Set-2013
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: SALVADOR, Gabriel Tunoda. Análise numérica do escoamento turbulento em tubos corrugados. 2013. 77 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013.
Resumo: Tubos corrugados estão presentes em diversas aplicações da engenharia. Dentre suas principais propriedades, eles se destacam por melhorarem consideravelmente a troca de calor e também por proporcionar a flexibilidade de tubulações. São caracterizados por cavidades distribuídas na superfície, que provocam mudanças no padrão do escoamento na tubulação. Neste cenário, no presente trabalho é estudado numericamente o escoamento monofásico, newtoniano e turbulento em tubos corrugados. É dada ênfase na análise da influência do tipo de rugosidade no comportamento do escoamento. O escoamento é modelado utilizando as equações de conservação da massa e balanço da quantidade de movimento. A turbulência gerada pelo escoamento será modelada utilizando o modelo de turbulência de duas equações SST (Shear Stress Transport). O sistema de equações resultantes será discretizado utilizando o método dos volumes finitos baseados em elementos (MVFBE) e resolvido utilizando o programa comercial ANSYS CFX 13.0. O estudo é realizado para escoamentos em tubos com corrugados de diferentes geometrias e dimensões e números de Reynolds variando de 5000 a 100000. A partir dos resultados obtidos é analisada a influência do tipo de corrugado no padrão do escoamento próximo à parede do tuto, do fator de atrito, tensão de cisalhamento, energia cinética turbulenta e pressão. A metodologia utilizada foi comparada contra dados existentes na literatura, apresentando uma boa concordância.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6779
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