Análise numérica da influência de pás auxiliares no desempenho aerodinâmico e acústico de ventiladores centrífugos
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
Texto Completo: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3868 |
Resumo: | Este trabalho apresenta uma análise numérica de ventiladores centrífugos com pás auxiliares através de técnicas de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), para determinar a influência das pás auxiliares no comportamento aerodinâmico do ventilador e as fontes de ruído de banda larga. Foi considerado um rotor com 10 pás principais em formato de arco de círculo com 10 pás auxiliares intercaladas às pás principais. Para as análises do campo de escoamento foram consideradas simulações em regime permanente, onde as condições de contorno de velocidade na entrada, mantendo a rotação constante foram dadas com base no ensaio experimental. Em princípio, os resultados numéricos do rotor sem pás auxiliares foram validados com dados experimentais obtidos do banco de ensaios de ventiladores da UNIFEI. O modelo de turbulência empregado k-w SST, mostrou-se adequado na identificação dos efeitos viscosos e a dissipação de energia pela viscosidade turbulenta, resultando numa representação numérica coerente com os dados experimentais. Em relação à potência acústica, com base na pressão sonora, os resultados foram satisfatórios, com base em análises disponíveis na literatura. Foram também feitas análises de carregamentos aerodinâmicos para quantificar os efeitos no rendimento hidráulico considerando as pás auxiliares. |
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2019-11-192023-08-082023-08-08T13:32:45Z2023-08-08T13:32:45Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3868Este trabalho apresenta uma análise numérica de ventiladores centrífugos com pás auxiliares através de técnicas de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), para determinar a influência das pás auxiliares no comportamento aerodinâmico do ventilador e as fontes de ruído de banda larga. Foi considerado um rotor com 10 pás principais em formato de arco de círculo com 10 pás auxiliares intercaladas às pás principais. Para as análises do campo de escoamento foram consideradas simulações em regime permanente, onde as condições de contorno de velocidade na entrada, mantendo a rotação constante foram dadas com base no ensaio experimental. Em princípio, os resultados numéricos do rotor sem pás auxiliares foram validados com dados experimentais obtidos do banco de ensaios de ventiladores da UNIFEI. O modelo de turbulência empregado k-w SST, mostrou-se adequado na identificação dos efeitos viscosos e a dissipação de energia pela viscosidade turbulenta, resultando numa representação numérica coerente com os dados experimentais. Em relação à potência acústica, com base na pressão sonora, os resultados foram satisfatórios, com base em análises disponíveis na literatura. Foram também feitas análises de carregamentos aerodinâmicos para quantificar os efeitos no rendimento hidráulico considerando as pás auxiliares.This work presents a Methodology for Numerical Analysis of Centrifugal Fans with splitter blades through Computational Fluid Dynamics Techniques (CFD), to determine the influence of splitter blades on fan behavior and broadband noise sources. It was considered a rotor with ten main blades in a circle arc shape. A three-dimensional numerical simulations of the complete steady flow field in the whole impeller were considered, the inlet velocity and constant speed rotation as boundary conditions were given based on the experimental test. The numerical results of the rotor without splitter blades was conducted by comparison with the experimental data from the UNIFEI fan test rig. The turbulence model employed k-w SST was suitable to identify viscous effects and energy dissipation by turbulent viscosity provides a good qualitative prediction with the experimental results. Regarding the acoustic power levels results, based on the sound pressure, it was satisfactory based on analysis in the literature. Aerodynamic loading analysis were also performed to quantify the effects on efficiency considering the splitter blades.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia MecânicaUNIFEIBrasilIEM - Instituto de Engenharia MecânicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICAVentilador centrífugoCFDPás auxiliaresAeroacústicaAnálise numérica da influência de pás auxiliares no desempenho aerodinâmico e acústico de ventiladores centrífugosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCAMACHO, Ramiro Gustavo Ramirezhttp://lattes.cnpq.br/6194277568885657OLIVEIRA, Waldir dehttp://lattes.cnpq.br/7226409561260413http://lattes.cnpq.br/7692167667219740DI CIOCCIO, Darwin Omar MaestreDI CIOCCIO, Darwin Omar Maestre. Análise numérica da influência de pás auxiliares no desempenho aerodinâmico e acústico de ventiladores centrífugos. 2019. 96 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2019.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3868/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_2023098.pdfDissertação_2023098.pdfapplication/pdf20412707https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3868/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2023098.pdf083e8d6f7ced0a2af36ce94c5b93faeeMD51123456789/38682023-08-08 10:32:45.963oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442023-08-08T13:32:45Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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