Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maruyama, Flavio Koiti
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122516
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Karl Peter Burr
id UFBC_7ea43272cb0b7a155f24ac7d5dfca020
oai_identifier_str oai:BDTD:122516
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivoESCOAMENTO MULTIFÁSICO CONTRACORRENTEMODELO DE DESLIZAMENTOANÁLISE DE ESTABILIDADE LINEARINUNDAÇÃOMÉTODOS NUMÉRICOSCOUNTERCURRENT MULTIPHASE FLOWDRIFT-FLUX MODELLINEAR STABILITY ANALISYSFLOODINGNUMERICAL METHODSPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Karl Peter BurrDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, São Bernaro do Campo, 2019.O tanque é modelado como um volume de controle onde considera-se a equação de conservação de massa para cada uma das fases. Assume-se processo isotérmico tanto no duto quanto no tanque, que o gás se comporta como gás perfeito, que o liquido no tanque está em equilíbrio hidrostático e que a pressão do gás no tanque é uniforme. Análise de estabilidade linear foi utilizada para atingir o objetivo principal. O modelo matemático utilizado para obter as equações de governo do escoamento multifásico no duto permite a existência de dois estados estacionários para representar o regime permanente do escoamento no duto. A análise de estabilidade linear também é utilizada para decidir qual dos dois estados estacionários representa o regime permanente. Mapas de estabilidade no espaço de parâmetros do sistema duto-tanque para ambos estados estacionários foram obtidos. Somente um dos estados estacionários apresenta região no espaço de parâmetros onde este é estável, e portanto, representa o regime permanente observado no processo de abastecimento de sucesso. Verificou-se que há regiões no espaço de parâmetros, antes de se atingir a situação de flooding, onde ambos estados estacionários são instáveis. Consequentemente, existem configurações do sistema duto-tanque onde não há regime permanente, o que abre a possibilidade de se atribuir a ausência de regime permanente ao fenômeno de parada prematura de abastecimentoThe automobile industry considers the problem of premature shut off as major importance not only because of the need to comply with the increasingly restrictive environmental and safety standards, but also mainly not to generate dissatisfaction in its customers. Nevertheless, increasingly tight deadlines and pressure for lower costs lead to leaner designs with less margin for error as well as fewer prototypes for testing. Thus, the development of the vehicle fuel supply system depends more on the understanding of what happens during the fuel supply process. The development of this system is based on years of learning from automobile companies and their suppliers, and consists of physical testing and numerical simulations using commercial computational fluid dynamics software. However, there are still some aspects of the phenomenology of the fuel supply process that are not well dominated by the industry, such as premature shut off. The fuel filling process without premature shut off occurs as follows: an initial transient followed by a stationary state where the pressure in the tank remains constant until the liquid reaches the top of the tank with partial duct flooding and subsequent fuel filling stop. The main objective of this work is to verify if the premature shut off can be explained by the absence of steady satate regime in the fuel supply process. The vehicle fuel tank system considered in this work is composed only of a rectilinear duct inclined in relation to the horizontal plus a rectangular tank. The duct is connected to the top of the tank. The multiphase flow in the duct is modeled using the drift-flux model. The tank is modeled as a control volume where the mass conservation equation for each phase is considered. It is assumed isothermal process in both pipeline and tank, that the gas behaves as perfect gas, that the liquid in the tank is in hydrostatic equilibrium and that the gas pressure in the tank is uniform. Linear stability analysis was used to achieve the main objective. The mathematical model used to obtain the multiphase flow governance equations allows the existence of two stationary states to represent the steady state of the flow in the pipeline. Linear stability analysis is also used to decide which of the two stationary states represents the steady state. Stability maps in the duct-tank system parameter space for both stationary states were obtained. Only one of the stationary states has a region in the parameter space where it is stable, and therefore represents the steady state regime observed in the successful fuel supply process. There are regions in the parameter space, before reaching the flooding situation, where both stationary states are unstable. Consequently, there are configurations of the duct-tank system where there is no steady state, which opens the possibility of attributing the absence of steady state to the phenomenon of premature shut off .Burr, Karl PeterHetem Junior, Annibal, 1961-Rocha, Marcelo da SilvaMaruyama, Flavio Koiti2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf127 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122516http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122516&midiaext=79968http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122516&midiaext=79967Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122516porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-07-01T11:33:51Zoai:BDTD:122516Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-07-01T11:33:51Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivo
title Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivo
spellingShingle Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivo
Maruyama, Flavio Koiti
ESCOAMENTO MULTIFÁSICO CONTRACORRENTE
MODELO DE DESLIZAMENTO
ANÁLISE DE ESTABILIDADE LINEAR
INUNDAÇÃO
MÉTODOS NUMÉRICOS
COUNTERCURRENT MULTIPHASE FLOW
DRIFT-FLUX MODEL
LINEAR STABILITY ANALISYS
FLOODING
NUMERICAL METHODS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - UFABC
title_short Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivo
title_full Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivo
title_fullStr Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivo
title_full_unstemmed Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivo
title_sort Análise de estabilidade de escoamento bifásico em sistema de tanque automotivo
author Maruyama, Flavio Koiti
author_facet Maruyama, Flavio Koiti
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Burr, Karl Peter
Hetem Junior, Annibal, 1961-
Rocha, Marcelo da Silva
dc.contributor.author.fl_str_mv Maruyama, Flavio Koiti
dc.subject.por.fl_str_mv ESCOAMENTO MULTIFÁSICO CONTRACORRENTE
MODELO DE DESLIZAMENTO
ANÁLISE DE ESTABILIDADE LINEAR
INUNDAÇÃO
MÉTODOS NUMÉRICOS
COUNTERCURRENT MULTIPHASE FLOW
DRIFT-FLUX MODEL
LINEAR STABILITY ANALISYS
FLOODING
NUMERICAL METHODS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - UFABC
topic ESCOAMENTO MULTIFÁSICO CONTRACORRENTE
MODELO DE DESLIZAMENTO
ANÁLISE DE ESTABILIDADE LINEAR
INUNDAÇÃO
MÉTODOS NUMÉRICOS
COUNTERCURRENT MULTIPHASE FLOW
DRIFT-FLUX MODEL
LINEAR STABILITY ANALISYS
FLOODING
NUMERICAL METHODS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA - UFABC
description Orientador: Prof. Dr. Karl Peter Burr
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122516
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122516
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122516&midiaext=79968
http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122516&midiaext=79967
Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122516
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
127 f. : il.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813263959295262720

Registros relacionados