Estudo numérico do efeito da razão de bloqueio em um escoamento laminar ao redor de um cilindro usando método lattice-Boltzmann

• Autor(a) principal: Matzembacher, Pedro
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/223607
• topic: Escoamento laminar; Equação de Boltzmann; Simulação numérica; Flow around a cylinder; Blockage ratio; Drag coefficient; Lattice Boltzmann method; Moderate Reynolds number

Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo numérico da influência da razão de bloqueio nos coeficientes de arrasto e sustentação e no número de Strouhal de um escoamento laminar entre placas planas ao redor de um corpo cilíndrico. O método numérico utilizado para obtenção dos campos fluidodinâmicos dos escoamentos foi o método de lattice Boltzmann. Diferentes casos foram simulados em dependência com o número de Reynolds (entre 20 e 90), para diferentes razões de bloqueio: 0,4, 0,5 e 0,6. Os resultados obtidos com as simulações demonstram que a razão de bloqueio aumenta os valores do coeficiente de arrasto, do número de Reynolds crítico para transição do regime permanente para o regime de desprendimento de vórtices periódico, e que retardam a convergência para o estado de desprendimento de vórtice periódico. Em seguida, os dados obtidos foram utilizados juntamente com o caso da literatura para escoamento livre para se determinar uma expressão simplificativa para o coeficiente de arrasto em função do número de Reynolds e da razão de bloqueio.