Medição de fator de atrito e perda de carga em dutos anulares concêntricos e excêntricos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Veloso, Danily Andrade
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: http://bdm.unb.br/handle/10483/21540
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia de Energia, 2018.
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spelling Veloso, Danily AndradeMelo, Tiago deGoulart, Jhon Nero VazVELOSO, Danily Andrade. Medição de fator de atrito e perda de carga em dutos anulares concêntricos e excêntricos. 2018. 93 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Energia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.http://bdm.unb.br/handle/10483/21540Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia de Energia, 2018.O escoamento em dutos possui diversas aplicações na engenharia, dessa forma há vários autores que estudam principalmente a perda de carga nas tubulações, visto a forte e direta influência desta grandeza nos projetos. Um dos principais aspectos envolvendo o assunto é a geometria da tubulação, que por sua vez, influência significativamente aspectos como fator de atrito, na tensão de cisalhamento na parede dos dutos e distribuição de massa no interior do duto. Apesar de haver muitos dados experimentais e numéricos envolvendo diferentes geometrias, os dados ainda se mostram inconclusivos e limitados às condições específicas, principalmente em relação aos escoamentos turbulentos. O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo experimental e numérico acerca de grandezas relacionadas à perda de carga em dutos de seção circular e não-circular, visando conhecer com mais profundidade a influência da geometria. Para isso, analisou-se vazão e perda de carga em cinco seções de testes: uma seção circular; uma seção anular formada por dutos concêntricos, de razão de raios, r/R = 0,54; e outras três seções anulares, de mesma razão de raios, formadas por dutos excêntricos, cujas excentricidades são 0,20; 0,50 e 0,70. Para todas as seções foram feitas médias utilizando diferentes valores de vazão, sendo avaliada a faixa de Re [2000-30000], sendo essa, baseada no diâmetro hidráulico, na velocidade média do escoamento e na viscosidade cinemática do fluido. O fluido de trabalho utilizado foi ar, com experimentos conduzidos a condições ambientes. Considerou-se o escoamento como sendo estacionário, incompressível e isotérmico. Para a simulação numérica foi utilizada a técnica de volumes finitos e o modelo de turbulência k − ω SST. Os dados experimentais relativos ao fator de atrito e tensão cisalhante foram comparados com soluções analíticas disponíveis na literatura aberta. Da mesma forma, foi realizada a comparação entre dados experimentais e dados resultantes de simulações numéricas, que por sua vez, manteve as mesmas condições geométricas e dinâmicas do ensaio experimental. Os resultados encontrados mostraram-se satisfatórios apresentando boa similaridade com o proposto pelos trabalhos anteriores, tanto para o fator de atrito, quanto para uma análise qualitativa da tensão cisalhante junto à parede, em todas as seções de testes.Submitted by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2019-02-26T14:04:19Z No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2018_DanilyAndradeVeloso_tcc.pdf: 2125479 bytes, checksum: 8df2c0560175ca9f38d70e06ad260b70 (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2019-02-26T14:04:32Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2018_DanilyAndradeVeloso_tcc.pdf: 2125479 bytes, checksum: 8df2c0560175ca9f38d70e06ad260b70 (MD5)Made available in DSpace on 2019-02-26T14:04:32Z (GMT). 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This present study has as mainly goal to develop an experimental and numerical studying regarding pressure drop aspects in pipes of circular and noncircular cross section. For this, flow rate and pressure drop were analyzed through five different test sections: a circular cross section; an annular cross section formed by concentric pipes with radius ratio of, r/R=0,54; and other three annular cross section, with the same radius ratio, formed by eccentric pipes, whose eccentricity of 0,20; 0,50 and 0,70. For all sections, were evaluated different flow rates averages, presenting a Reynolds number range of [2000-30000], based on hydraulic diameter, on the mean velocity of the flow, and on the kinematic viscosity of the fluid. The fluid used was air in regular conditions. It was considered a permanent, incompressible and isothermal flow. For the numerical simulation, the finite volume technique and the turbulence model k − ω SST were used. The experimental data concerning the friction factor and shear stress were compared to analytical solutions proposed in literature. Similarly, it was performed a comparison between experimental data and results from numerical simulations, with the same geometrical and dynamic conditions as the experimental tests. The results are shown to be satisfactory, presenting similarity to the previous studies, for both the friction factor and shear stress in the wall, on all cross sections.TubulaçõesFluidosMedição de fator de atrito e perda de carga em dutos anulares concêntricos e excêntricosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2019-02-26T14:04:32Z2019-02-26T14:04:32Z2018-07-06info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/21540/5/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain49http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/21540/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_textapplication/octet-stream0http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/21540/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/octet-stream0http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/21540/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54ORIGINAL2018_DanilyAndradeVeloso_tcc.pdf2018_DanilyAndradeVeloso_tcc.pdfapplication/pdf2125479http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/21540/1/2018_DanilyAndradeVeloso_tcc.pdf8df2c0560175ca9f38d70e06ad260b70MD5110483/215402019-02-26 11:04:32.689oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712019-02-26T14:04:32Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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