Simulação numérica do escoamento laminar em um canal complexo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferrari, Jalusa Maria da Silva
Data de Publicação: 2016
Outros Autores: Goulart, Jhon Nero Vaz
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/45482
https://doi.org/10.26512/ripe.v1i2.14435
https://orcid.org/0000-0002-3045-1975
Resumo: Este trabalho simula numericamente a perda de carga e o coeficiente de atrito médio em canais compostos utilizando o pacote ANSYS®CFX. Foram avaliados 03 tipos de canais retangularesde altura H e largura W com um canal secundário ao longo de uma das paredes laterais. As dimensões do canal secundário são sua profundidade P e largura D. As simulações foram feitas para um escoamento laminar e incompressível para uma faixa de Reynolds de200 a 1200, baseado no diâmetro-hidráulico, DH, na velocidade média do canal, Um, e na viscosidade cinemática do fluido, ν. Os resultados mostraram que o coeficiente médio de atrito é função de um fator de forma C e inversamente proporcional ao número de Reynolds. Autilização do diâmetro-hidráulico como escala de comprimento para o cálculo do fator médio de atrito levou a uma dispersão dos resultadosque foram melhor aproximados utilizando raiz quadrada da área da seção transversaldo canal, A. Soluções transientes também foram avaliadas para observar instabilidades comuns nesse tipo de canal. Somente o canal de maior área de slot mostrou flutuações periódicas de velocidade, caso C4.
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spelling Ferrari, Jalusa Maria da SilvaGoulart, Jhon Nero VazUniversidade de Brasília, Faculdade UnB GamaUniversidade de Brasília, Faculdade UnB Gama2023-01-12T13:50:58Z2023-01-12T13:50:58Z2016-01-15FERRARI, Jalusa Maria da Silva; GOULART, Jhon Nero Vaz. Simulação numérica do escoamento laminar em um canal complexo. Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia, [S. l.], v. 1, n. 2, 2016. DOI: https://doi.org/10.26512/ripe.v1i2.14435. Disponível em: https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/14435. Acesso em: 4 mar. 2022.https://repositorio.unb.br/handle/10482/45482https://doi.org/10.26512/ripe.v1i2.14435https://orcid.org/0000-0002-3045-1975Este trabalho simula numericamente a perda de carga e o coeficiente de atrito médio em canais compostos utilizando o pacote ANSYS®CFX. Foram avaliados 03 tipos de canais retangularesde altura H e largura W com um canal secundário ao longo de uma das paredes laterais. As dimensões do canal secundário são sua profundidade P e largura D. As simulações foram feitas para um escoamento laminar e incompressível para uma faixa de Reynolds de200 a 1200, baseado no diâmetro-hidráulico, DH, na velocidade média do canal, Um, e na viscosidade cinemática do fluido, ν. Os resultados mostraram que o coeficiente médio de atrito é função de um fator de forma C e inversamente proporcional ao número de Reynolds. Autilização do diâmetro-hidráulico como escala de comprimento para o cálculo do fator médio de atrito levou a uma dispersão dos resultadosque foram melhor aproximados utilizando raiz quadrada da área da seção transversaldo canal, A. Soluções transientes também foram avaliadas para observar instabilidades comuns nesse tipo de canal. Somente o canal de maior área de slot mostrou flutuações periódicas de velocidade, caso C4.This paper investigates through numerical simulations the pressure drop and of the coefficient of friction on compound channels using ANSYS®CFX. Simulations were carried out in three rectangular channels of height H and width W with a secondary channel on one side. The secondary channel was characterized by its width D and depth P. The simulations were performedfor an incompressible laminar flow whose Reynolds numbers were calculated from 200 up to 1200, based on the hydraulic-diameter, Dh, on the main velocity of the channel, Um, and kinematic viscosity of the fluid, ν. The findings indicated that the mean friction factor is given as a function of a geometry coefficient, C and proportional to the inverse of Reynolds number. The hydraulic diameter as length-scale to computethe mean friction factor led to some scattering of the data, that was smoothed by using the square root of the channel’s cross-sectionarea, A.Time-dependent solutions were also carried out. The outcomes showed laminar instabilities that could be observed only for the biggest slotcase C4.Este trabajo simula numéricamente la perdida de carga y el coeficiente medio de fricción en canales compuestos utilizando el software ANSYS®CFX. Fueron evaluadas 03 tipos de canales rectangulares de altura H e ancho W con un canal secundario a lo largo de una de las paredes laterales. Las dimensiones del canal secundario son su profundidad P y ancho D. Las simulaciones fueron hechas para un flujo laminar e incompresible para una faja de Reynolds de 200 a 1200, basado en el diámetro hidráulico, Dh, en la velocidad mediadel canal, Um, y en la viscosidad cinemática del fluido, .Los resultados mostraron que el coeficiente medio de fricción es función de un factor de forma C e inversamente proporcional al número de Reynolds. La utilización de diámetro hidráulico como longitud de la escala para el cálculo del factor medio de fricción llevo a una dispersión de los resultados que fueron aproximados mejor usando la raíz cuadrada del área de la sección transversal del canal, A. Soluciones transitorias también fueron evaluadas para observar inestabilidades comunes en ese tipo de canal. Solamente el canal de mayor área de slot mostro fluctuaciones periódicas de velocidad, caso C4.Faculdade UnB Gama (FGA)Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia - RIPE(CC BY ND) Este obra está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição-SemDerivações 4.0 Internacional. Fonte: https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/14435.info:eu-repo/semantics/openAccessSimulação numérica do escoamento laminar em um canal complexoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articlePerda de cargaFator de atritoCanais compostosInstabilidades laminaresporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINALARTIGO_SimulacaoNumericaEscoamento.pdfARTIGO_SimulacaoNumericaEscoamento.pdfapplication/pdf626279http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/45482/3/ARTIGO_SimulacaoNumericaEscoamento.pdf442baae8bfc998cf1caa9e249bc969e2MD53open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain176http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/45482/2/license.txt6362826ab61776e0a9f64300c9b3e97eMD52open access10482/454822023-08-21 15:25:59.908open accessoai:repositorio2.unb.br:10482/45482U3VibWlzc8OjbyBlZmV0aXZhZGEgcG9yIGludGVncmFudGUgZGEgZXF1aXBlIGRvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRhIFVuQiBkZSBhY29yZG8gY29tIGxpY2Vuw6dhIGNvbmNlZGlkYSBwZWxvIGF1dG9yIGUvb3UgZGV0ZW50b3IgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIHBhdHJpbW9uaWFpcy4=Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2023-08-21T18:25:59Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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