Análise da influência de modelos de turbulência na fluidodinâmica de um selo tipo Hole-Pattern

• Autor(a) principal: Marroig, Alex da Cunha
• Data de Publicação: 2016
• Outros Autores: Nunes, Lucas de Abreu Niedner
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/2316
• topic: Modelo de turbulência; Fluidodinâmica computacional; Selo Hole-Pattern; Rotodinâmica; Dinâmica dos fluidos (Engenharia); Selo mecânico; Fluidodinâmica computacional; Turbulence models; Computer fluid dynamics; Hole-Pattern seal; Rotordynamic

As máquinas de fluxo estão presentes em boa parte da indústria de produção de energia por apresentarem inúmeras aplicações, fornecerem grande potência e por serem eficientes. A importância destas máquinas neste ramo da indústria tem motivado diversos estudos na área de dinâmica dos fluidos tanto para as máquinas em si, quanto para seus vários componentes. Com os recentes avanços na área de modelagem computacional e simulação numérica, muitos destes estudos têm sido realizados com auxílio da fluidodinâmica computacional, ou CFD (do inglês Computational Fluid Dynamics). O presente trabalho se propõe a analisar os efeitos de quatro diferentes modelos de turbulência (·¡², ·¡!, SST e RNG ·¡²) na fluidodinâmica de um escoamento através de uma seção angular de um selo mecânico tipo hole-pattern, um dos principais componentes de uma turbomáquina. Para tal análise, este escoamento é simulado para cada modelo de turbulência utilizando o software comercial ANSYS CFX®, a partir do qual são obtidos dados de distribuição de pressão, tensões cisalhantes e vazão mássica. Os dados obtidos de distribuição de pressão e tensões cisalhantes são comparados entre os modelos, enquanto os dados obtidos para vazão mássica são comparados a um valor experimental. Os resultados deste trabalho demonstram que os quatro modelos analisados possuem praticamente a mesma eficiência na determinação da distribuição de pressão e das tensões cisalhantes, tanto para uma malha mais grossa quanto para uma malha mais refinada, porém, na determinação da vazão mássica, o modelo SST apresentou valores melhores quando comparados ao valor experimental