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Publicação
Estudo numérico do efeito no escoamento da porosidade de uma rede à saída de um divergente numa conduta de secção retangular
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
O Laboratório de Mecânica de Fluidos e Termodinâmica Aplicada (LMFTA) possui um
túnel aerodinâmico de grandes dimensões. Contudo devido ao seus elevados custos e
cuidados necessários, não está disponível para o uso por parte dos estudantes de forma
não supervisionada. Assim, pretende-se construir um túnel aerodinâmico de pequenas
dimensões que possa ser utilizado em projetos e trabalhos laboratoriais. Esta dissertação
vem dar seguimento ao projeto, iniciado anteriormente.
Para este estudo o objetivo principal foi perceber o efeito que a porosidade de uma
rede à saída do divergente, que se pretende implementar no túnel em construção, tem no
escoamento, recorrendo-se à ferramenta de CFD ANSYS FLUENT. Com a utilização de
uma rede à saída de um divergente pretende-se que esta cause uma queda de pressão de
maneira a evitar a separação da camada limite no divergente.
Começou-se por simular o domínio sem a rede e depois recorrendo às User Defined
Functions (UDF) simulou-se o domínio para três redes. Através das UDF implementou-se
a perda de carga para três coeficientes de queda de pressão diferentes (0,8, 1,5 e 3,0)
bem como os fatores multiplicativos impostos à energia cinética turbulenta e à taxa de
dissipação turbulenta, de forma a simular os efeitos na turbulência a jusante da rede.
Ainda de forma a perceber os efeitos do divergente possuir uma variação do tipo de
secção transversal, comparou-se com um caso em que essa variação não existiu.
Os resultados permitem concluir que a utilização das redes neste caso tem um efeito
dissipador da zona de recirculação existente. Contudo não são capazes de a eliminar por
completo. Em relação ao escoamento a jusante do divergente, os resultados demonstram
que as redes com K=0.8 e K=1.5 tornam o escoamento mais torcido do que a rede com
K=3.0, numa região mais próxima da rede. Relativamente ao caso de comparação, é demonstrado
que a variação do tipo de secção transversal causa uma maior perturbação do
escoamento.
Descrição
Palavras-chave
Túnel aerodinâmico divergente rede CFD UDF zona de recirculação