Investigação da transferência de calor em cilindros aquecidos utilizando a dinâmica dos fluidos computacional / Heat transfer investigation in heated cylinders using computational fluid dynamics

• Autor(a) principal: de Souza, Victor Barbosa
• Data de Publicação: 2022
• Outros Autores: Souza, Hugo Rezende, Sanches, Ricardo Siqueira Garcia, Cerqueira, Niander Aguiar, Gallo, Daniel Passos, Lima, Amanda Camerini, Bartolazzi, Victor Tomazinho, da Silva, Luiz Felipe Sanches, Vicente, Renan Tavares, Fragoso, Bruno Paes
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: por
• Título da fonte: Revista Veras
• Texto Completo: https://ojs.brazilianjournals.com.br/ojs/index.php/BRJD/article/view/44236
• topic: Cilindros Aquecidos; Escoamento; Dinâmica dos Fluidos Computacional; OpenFoam.

Diversos dispositivos presentes na indústria utilizam cilindros aquecidos, onde por meio destes ocorre a troca de calor. O escoamento através desta geometria vem sendo investigado para melhor compreender suas características, no entanto o modelo matemático que descreve o comportamento do escoamento é complexo e na maioria das vezes dados experimentais são a principal fonte de informação. Entretanto, atualmente é possível realizar a predição de tal fenômeno através da ciência conhecida como dinâmica dos fluidos computacional (DFC). Visto isto, o presente trabalho tem como objetivo investigar as características do escoamento ao redor de cilindros aquecidos por meio desta técnica e examinar os resultados obtidos com dados disponíveis na literatura. Para isto, empregou-se diferentes softwares livres, o Gmsh foi utilizado na construção da geometria e malha, o OpenFoam para a solução numérica das equações que descrevem tal fenômeno, o Gnuplot no acompanhamento do resíduo e de parâmetros de interesse, e finalmente o ParaView na visualização do escoamento. Através da simulação observou-se as particularidades transientes do escoamento, visualizando o desprendimento de vórtices e a formação da esteira de von Kármán, no qual este evento foi responsável por induzir oscilações nos coeficientes de arrasto e sustentação. Desta forma, as simulações concordaram com as características previstas na literatura. Tendo em vista estes aspectos, foi possível concluir que a autenticidade da metodologia empregada no presente estudo, através dos softwares mencionados, foi comprovada.