Análise experimental da redução de arrasto por efeito da utilização de superfícies rugosas em escoamentos turbulentos em canais retangulares

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Potosi Rosero, Cristian Mauricio
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/12090
Resumo: Pesquisas sobre escoamento de fluidos baseadas na redução de arrasto são um dos temas de maior importância na mecânica dos fluidos. Aplicações em diferentes setores da indústria, como é o caso da indústria do petróleo que representa um dos pilares da economia Brasileira, motivam o desenvolvimento de experimentos na procura de encontrar diversos fatores que influenciem na redução de arrasto. Este trabalho analisa os efeitos da distribuição e tamanho de elementos rugosos no valor do coeficiente de atrito em escoamentos turbulentos. Para atingir esse objetivo foram construídos quatro canais bidimensionais com rugosidades diferentes. A variação do fator de atrito de um fluido newtoniano para diversos valores de número de Reynolds é calculada utilizando dados do diferencial de pressão. Os resultados experimentais são comparados com dados presentes na literatura. Finalmente, a técnica de Velocimetria por Imagem de Partículas é utilizada para estudar a influencia dos elementos rugosos nos campos de velocidades e as estatísticas turbulentas do escoamento para as diferentes configurações.
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A variação do fator de atrito de um fluido newtoniano para diversos valores de número de Reynolds é calculada utilizando dados do diferencial de pressão. Os resultados experimentais são comparados com dados presentes na literatura. Finalmente, a técnica de Velocimetria por Imagem de Partículas é utilizada para estudar a influencia dos elementos rugosos nos campos de velocidades e as estatísticas turbulentas do escoamento para as diferentes configurações.Studies about fluid flow based on drag reduction are important topics in fluid mechanics. Applications in different industry sectors, such as the petroleum industry that represents one of the Brazilian economy pillars, motivate the depevelopment of experiments to find a varity of factors that modify the drag reduction. This work analyses the effect of rough elements distribution and size in the friction coefficient value in turbulent flows. To achieve this goal, four bidimensional channels with different roughness were built. The friction factor variation of a newtonian fluid for several Reynolds number values was calculated using pressure drop information. The results of these experiments were compared with data from literature. Finally, the Particle Image Velocimetry technique is used to study rough elements effects in the velocity fields and the turbulent statistics of the flow for different configurations.Submitted by Daniele Fonseca (daniele@ct.ufrj.br) on 2020-05-04T12:03:48Z No. of bitstreams: 1 CristianMauricioPotosiRosero.pdf: 14923687 bytes, checksum: c069c19ff97729fc4149718402996698 (MD5)Made available in DSpace on 2020-05-04T12:03:48Z (GMT). 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