Análise fluidodinâmica computacional da válvula borboleta de uma turbina Francis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Osovski, Eduardo Antonio
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26131
Resumo: A análise fluidodinâmica computacional (CFD) tem alta aplicabilidade no setor industrial pois possibilita desenvolver processos de produção mais rápidos, eficientes e precisos com um menor custo, quando comparadas às análises experimentais. Essa ferramenta é utilizada para simular numericamente o comportamento de sistemas envolvendo escoamento de fluidos e, nos últimos anos, vem se mostrando uma ferramenta prática e moderna na pesquisa de ponta da dinâmica de fluidos. Nesse contexto, a oportunidade deste estudo consiste em analisar o escoamento interno em uma válvula borboleta de uma turbina Francis por meio de simulação numérica computacional e assim consolidar o potencial das teorias de mecânica dos fluidos e projetos demáquinas utilizando CAD (Projeto Assistido por Computador) e CFD. A abordagem metodológica DSR (Modelo de Pesquisa Científica) é utilizada para guiar o desenvolvimento do trabalho. Seguindo esta metodologia, foram realizadas simulações em um modelo inicial da válvula borboleta e após avaliar os resultados da simulação, efetuaram-se modificações nesta geometria com base na teoria de mecânica dos fluidos para então uma nova simulação ser gerada. Este processo iterativo de simulações e modificações ocorreu até que se alcançou uma geometria que apresentava escoamento interno com menor queda de pressão e reduzidas regiões de recirculação.
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spelling 2021-10-08T15:20:44Z2021-10-08T15:20:44Z2021-08-31OSOVSKI, Eduardo Antonio. Análise fluidodinâmica computacional da válvula borboleta de uma turbina Francis. 2021. 82 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26131A análise fluidodinâmica computacional (CFD) tem alta aplicabilidade no setor industrial pois possibilita desenvolver processos de produção mais rápidos, eficientes e precisos com um menor custo, quando comparadas às análises experimentais. Essa ferramenta é utilizada para simular numericamente o comportamento de sistemas envolvendo escoamento de fluidos e, nos últimos anos, vem se mostrando uma ferramenta prática e moderna na pesquisa de ponta da dinâmica de fluidos. Nesse contexto, a oportunidade deste estudo consiste em analisar o escoamento interno em uma válvula borboleta de uma turbina Francis por meio de simulação numérica computacional e assim consolidar o potencial das teorias de mecânica dos fluidos e projetos demáquinas utilizando CAD (Projeto Assistido por Computador) e CFD. A abordagem metodológica DSR (Modelo de Pesquisa Científica) é utilizada para guiar o desenvolvimento do trabalho. Seguindo esta metodologia, foram realizadas simulações em um modelo inicial da válvula borboleta e após avaliar os resultados da simulação, efetuaram-se modificações nesta geometria com base na teoria de mecânica dos fluidos para então uma nova simulação ser gerada. Este processo iterativo de simulações e modificações ocorreu até que se alcançou uma geometria que apresentava escoamento interno com menor queda de pressão e reduzidas regiões de recirculação.Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis has high applicability in the industrial sector as it enables the development of faster, more efficient and more accurate production processes at a lower cost, when compared to experimental analyses. This tool is used to numerically simulate the behavior of systems involving fluid flow and, in recent years, it has proven to be a practical and modern tool in cutting-edge fluid dynamics research. In this context, the opportunity of this study is to analyze the internal flow in a butterfly valve of a Francis turbine through computational numerical simulation and thus consolidate the potential of fluid mechanics theories and machine design using CAD (Computer Aided Design) and CFD. The DSR (Design Science Research) methodological approach is used to guide the development of the work. Following this methodology, simulations were carried out on an initial model of the butterfly valve and after evaluating the simulation results, modifications were made to this geometry based on the theory of fluid mechanics so that a new simulation could be generated. This iterative process of simulations and modifications took place until a geometry was reached that presented internal flow with less pressure drop and reduced regions of recirculation.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáGuarapuavaEngenharia MecânicaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIASFluidodinâmica computacionalEscoamentoEngenharia mecânicaComputational fluid dynamicsRunoffMechanical engineeringAnálise fluidodinâmica computacional da válvula borboleta de uma turbina FrancisComputational fluid dynamic analysis of a Francis turbine butterfly valveinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisGuarapuavaNunez, David LiraNunez, David LiraDalmas, SergioSilva, Raquel da Cunha Ribeiro daOsovski, Eduardo Antonioinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALGP_COEME_2021_1_01.pdfGP_COEME_2021_1_01.pdfapplication/pdf1886308http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26131/1/GP_COEME_2021_1_01.pdf1634980fbe66d9167b785eab77ef7f8bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26131/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTGP_COEME_2021_1_01.pdf.txtGP_COEME_2021_1_01.pdf.txtExtracted texttext/plain115169http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26131/3/GP_COEME_2021_1_01.pdf.txt1c326f2b4471d6e547153d022bbc2272MD53THUMBNAILGP_COEME_2021_1_01.pdf.jpgGP_COEME_2021_1_01.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1256http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/26131/4/GP_COEME_2021_1_01.pdf.jpgd69d8ba6105004d61aa9ecf855b4357bMD541/261312021-10-09 03:06:21.157oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2021-10-09T06:06:21Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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