Modelagem e simulação do escoamento em um Venturi

• Autor(a) principal: Caetano, Naitha Mallmann
• Data de Publicação: 2014
• 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/1/16344
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Turbulência; Escoamento; Equações; Turbulence; Runoff; Equations

O presente trabalho tem como principal objetivo estudar o comportamento do escoamento de natureza turbulenta ao longo de um Venturi. O Venturi analisado possui seção transversal circular, o escoamento turbulento foi considerado permanente, de um fluido incompressível. Para a realização desta análise das características de um escoamento ocorrendo ao longo de um Venturi foram seguidas dois tipos de abordagem: a computacional e a experimental. A primeira constitui-se o foco principal do trabalho. Os dados obtidos experimentalmente foram usados para validação do modelo computacional utilizado, além de permitir a determinação das condições de contorno necessárias à simulação computacional. O modelo computacional foi desenvolvido com o software Ansys/Fluent versão 14.5, que permite a simulação de escoamentos turbulentos utilizando as equações de NavierStokes com médias de Reynolds (RANS), dentre outras técnicas. O modelo de turbulência utilizado para fechamento das equações RANS foi o modelo k-epsilon, que é usado em larga escala para simulações com características semelhantes à realizada neste trabalho. Foram investigadas, nas simulações realizadas, as distribuições de pressão e de velocidade, bem como as demais propriedades relacionadas com a turbulência característica do escoamento. Vórtices e contra fluxos de velocidade de escoamento foram observados na análise realizada com o modelo computacional e os resultados confrontados contra dados experimentais apresentaram uma boa concordância. Esta análise permitiu uma melhor compreensão dos fenômenos envolvidos.