Estudo numérico do efeito da razão do confinamento no padrão de escoamentos com rotação

• Autor(a) principal: Neto, Miguel Filipe Rebocho
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/143938
• topic: escoamentos com rotação; razão de confinamento; vórtice ingressante; zona de recirculação; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

Nesta dissertação pretende-se estudar a influência da razão de confinamento no padrão de escoamentos com rotação, em condições não reativas, com recurso à ferramenta ANSYS Fluent. O domínio da simulação numérica consiste numa câmara cilíndrica, onde a rotação imposta por um gerador de rotação é simulada com a introdução de velocidade tangencial no escoamento. O principal objetivo foi completar os estudos numéricos iniciados por Gomes (2019), contemplando agora uma gama alargada de razões de confinamento, para números inteiros 1</≤18, de modo a nela identificar a subgama para a qual se verifica a reversão do escoamento, vórtice ingressante, à saída da câmara no centro da secção. Para além disso, foi estudado o caso de escoamento sem confinamento, /=∞. O modelo da câmara cilíndrica foi definido com uma geometria simplificada 2D, seme-lhante ao presente nas dissertações de Gomes (2019) e Camilo (2017), sendo o modelo de tur-bulência RSM (Reynolds Stress Model), baseado nas equações RANS. Os resultados da simula-ção foram comparados com os resultados obtidos por Gomes (2019). Verificou-se a existência da zona de recirculação central estudada por Gomes (2019), para /=5,4, sendo que o seu ponto de fecho ocorre para =0,489 m, valor bastante dife-rente do que foi apresentado pela autora em 2019, =0,190 m, devido às diferentes velocida-des tangenciais utilizadas. Relativamente ao padrão de escoamentos não foi observada uma tendência com a vari-ação da razão de confinamento, devido à instabilidade da simulação imposta pelo regime es-tacionário. Pela mesma razão não se conseguiu captar o vórtice ingressante para as diferentes razões de confinamento, presente nos estudos experimentais de Camilo (2017) e Gomes (2019).