Estudo numérico do efeito no escoamento da inclusão de uma rede no túnel aerodinâmico de sopro do LMFTA/DEMI

• Autor(a) principal: Quitério, Pedro Miguel dos Santos
• 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/10362/149235
• topic: Túnel aerodinâmico; rede; zona de recirculação; CFD; coeficiente de perda de pressão; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

Entendeu-se ser de toda a conveniência dotar o LMFTA de um túnel aerodinâmico de sopro de pequenas dimensões, que facilite a sua utilização para aulas laboratoriais, para além de certos trabalhos de investigação. A dissertação teve como objetivo estudar o escoamento no interior do túnel, e analisar o efeito da porosidade de uma rede colocada no início da câmara de tranquilização sobre este. Assim recorreu-se à ferramenta CFD, ANSYS FLUENT para a sua realização. A presença da rede entre o difusor e a câmara de tranquilização tem como intuito evitar a possível separação da camada limite ao longo do difusor através do gradiente de pressão por si aplicado. A simulação do escoamento no interior do túnel aerodinâmico, sem a rede, revelou a presença de uma zona de recirculação de grandes dimensões. Esta estende-se desde o início do difusor até ao convergente. Na câmara de tranquilização esta chega a ocupar mais de 80% da área transversal da sec-ção. De forma a modelar a presença da rede no túnel, recorreu-se às User Defined Functions (UDF). Estas impõem uma queda de pressão no local da rede para três coeficientes de queda de pressão dife-rentes (K=4; K=3 e K=1,5), coeficientes estes referentes a diferentes opacidades da rede. Os resultados obtidos revelaram uma diminuição significativa da bolha de recirculação, apenas a jusante da rede, contribuindo assim para o fim precoce desta. A sua redução é superior para valores mais elevados de K, dentro do intervalo testado. Relativamente à velocidade na secção de saída do túnel, esta é uniforme em grande parte da secção, com uma diminuição significativa da espessura da camada limite. Na tentativa de eliminar a bolha de recirculação dentro do difusor, realizaram-se simulações adicionais com a modelação da rede no seu início (a 0,1 m da secção de entrada). Os coeficientes de queda de pressão mantiveram-se iguais. Os resultados revelaram para K=3 e K=4, a eliminação pratica-mente total da zona de recirculação em todo o túnel.