Simulação numérica tridimensional : efeitos da temperatura e da velocidade do ar na ventilação natural cruzada em um ambiente interno.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Rhiammy Rafaella Gercina
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18247
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Simulação numérica tridimensional : efeitos da temperatura e da velocidade do ar na ventilação natural cruzada em um ambiente interno.VentilaçãoFluidodinâmica computacionalDiscretização matemáticaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Departamento de Engenharia Mecânica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.A climatização em ambientes internos se encontra em processo de expansão, impulsionado pelas mudanças climáticas, com recordes de temperaturas e ondas de calor. Junto a esse crescimento, sobe a demanda por aparelhos de ar-condicionado. Dessa forma, há um considerável aumento no consumo de energia elétrica no país. Notoriamente, há uma crescente preocupação com o aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera provenientes do consumo de energia residencial. Nesse sentido, a pesquisa tem como objetivo avaliar o potencial de utilização da ventilação natural cruzada em um ambiente interno tridimensional, como estratégia de condicionamento térmico passivo na cidade de Ouro Preto, Minas Gerais, através da abordagem numérica. O estudo numérico consiste na obtenção dos campos de velocidade e temperatura presentes no interior deste ambiente. O método de solução numérica, utilizado na presente pesquisa, consiste na resolução das equações de Navier-Stokes médias de conservação de massa, quantidade de movimento e de energia. O modelo de turbulência adotado é o k-ε. As simulações foram realizadas através do programa Ansys® Workbench, 2023 R2. A validação do modelo computacional foi realizada comparando-se os resultados obtidos aos resultados experimentais de Blay et al., (1992), e aos resultados numéricos de Oliveira Filho, A. e Mounsif, S., (2008). Com base nos resultados numéricos obtidos, o modelo numérico é adequado, para determinar a distribuição de velocidade e de temperatura no ambiente interno. Os resultados computacionais mostraram que a ventilação vertical, apresenta melhor desempenho em relação a ventilação horizontal. Portanto, conseguir, consistentemente, um ambiente interno com ventilação natural torna-se um desafio complexo, que pode ser avaliado através do uso de dinâmica dos fluídos computacionais.Indoor air conditioning is in a process of expansion, driven by climate change, with record temperatures and heat waves. Along with this growth, the demand for air conditioning units is rising. As a result, there is a considerable increase in electricity consumption in the country. Notoriously, there is growing concern about the increase in the concentration of greenhouse gases in the atmosphere from residential energy consumption. The aim of this research is to evaluate the potential for using natural cross ventilation in a three-dimensional indoor environment as a passive thermal conditioning strategy in the city of Ouro Preto, Minas Gerais, using a numerical approach. The numerical study consists of obtaining the velocity and temperature fields present inside this environment. The numerical solution method used in this research consists of solving the average Navier-Stokes equations for the conservation of mass, quantity of movement and energy. The turbulence model adopted is k-ε. The simulations were carried out using the program Ansys® Workbench, 2023 R2. The computer model was validated by comparing the results obtained with the experimental results of Blay et al. (1992) and the numerical results of Oliveira Filho, A. and Mounsif, S. (2008). Based on the numerical results obtained, the numerical model is suitable for determining the distribution of velocity and temperature in the internal environment. The computational results showed that vertical ventilation performs better than horizontal ventilation. Therefore, consistently achieving an indoor environment with natural ventilation becomes a complex challenge, which can be assessed through the use of computational fluid dynamics.Rocha, Luiz Joaquim CardosoRocha, Luiz Joaquim CardosoTribess, ArlindoBortolaia, Luís AntônioSantana, Cláudio MárcioFernandes, Rhiammy Rafaella Gercina2024-08-13T21:37:23Z2024-08-13T21:37:23Z2024info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFERNANDES, Rhiammy Rafaella Gercina. Simulação numérica tridimensional: efeitos da temperatura e da velocidade do ar na ventilação natural cruzada em um ambiente interno. 2024. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2024.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18247Attribution-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 14/06/2024 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOP2024-08-13T21:37:28Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/18247Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332024-08-13T21:37:28Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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