Análise numérica do escoamento de Taylor-Couette

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Matheus Braga
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFGD
Texto Completo: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/4357
Resumo: O escoamento de Taylor-Couette tem sido o foco de vários estudos. O objetivo desse trabalho é analisar este escoamento utilizando o software OpenFoam. As análises foram feitas utilizando os modelos de turbulência k − e SpalartAllmaras. Primeiramente foi criada uma geometria a ser estudada, essa geometria é o escoamento de Taylor-Couette. Em seguida, cada malha foi adaptada para seu modelo de turbulência. As condições de contorno foram escolhidas para simular o escoamento, de tal modo a demonstrar todas as fases de escoamento, tendo um escoamento laminar sem os vórtices de Taylor, um escoamento laminar com os vórtices e um escoamento turbulento com a presença de vórtices. Os resultados alcançados foram os esperados, mas os modelos de turbulência explorados demonstraram resultados diferentes. O método k − se mostrou um modelo de turbulência menos sensível, seus resultados se mostraram defasados com o que é prescrito na literatura, pois ele precisou de uma velocidade maior para atingir o Taylor crítico. Já os resultados do SpalartAllmaras foram convincentes, dentro do modelo e velocidades colocadas, tendo o resultado numérico esperado para todas as velocidades impostas.
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Em seguida, cada malha foi adaptada para seu modelo de turbulência. As condições de contorno foram escolhidas para simular o escoamento, de tal modo a demonstrar todas as fases de escoamento, tendo um escoamento laminar sem os vórtices de Taylor, um escoamento laminar com os vórtices e um escoamento turbulento com a presença de vórtices. Os resultados alcançados foram os esperados, mas os modelos de turbulência explorados demonstraram resultados diferentes. O método k − se mostrou um modelo de turbulência menos sensível, seus resultados se mostraram defasados com o que é prescrito na literatura, pois ele precisou de uma velocidade maior para atingir o Taylor crítico. Já os resultados do SpalartAllmaras foram convincentes, dentro do modelo e velocidades colocadas, tendo o resultado numérico esperado para todas as velocidades impostas.The flow of Taylor-Couette has been the focus of several studies. The objective of this work is to analyze this flow using OpenFoam software. Analyzes were done using the k − epsilon and SpalartAllmaras turbulence models. First a geometry was created to be studied, this geometry is the flow of Taylor-Couette. Then, each mesh was adapted to its turbulence model. The boundary conditions were chosen to simulate the flow so as to demonstrate all the flow phases, having a laminar flow without the Taylor vortices, a laminar flow with the vortices and a turbulent flow with the presence of vortices. The results achieved were as expected, but the turbulence models explored showed different results. The k − epsilon method proved to be a less sensitive turbulence model, its results were out of step with what is prescribed in the literature, as it required a higher velocity to reach critical Taylor. Already the results of the SpalartAllmaras were convincing, within the model and speeds placed, having the expected numerical result for all the imposed speeds.Submitted by Alison Souza (alisonsouza@ufgd.edu.br) on 2020-10-27T12:54:07Z No. of bitstreams: 1 MatheusBragaGomes.pdf: 4780959 bytes, checksum: 753100074b66e50359981d4752fb104c (MD5)Made available in DSpace on 2020-10-27T12:54:07Z (GMT). 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