Análise do escoamento turbulento por um queimador industrial a gás utilizando dinâmica dos fluidos computacional

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Simulação de escoamentos incompressíveis não newtonianos em dutos com expansão brusca

O objetivo deste trabalho é a simulação numérica de escoamentos incompressíveis bidimensionais em dutos com expansão brusca, considerando o raio de expansão de 3 : 1. As equações governantes implementadas são as de Navier, que junto com relações constitutivas para a tensão visam representar comportamentos não newtonianos. A integração temporal é feita usando o esquema explícito de Runge-Kutta com três estágios e de segunda ordem; as derivadas espaciais são aproximadas pelo método de diferenças finitas centrais. Escoamentos em expansões bruscas para fluidos newtonianos apresentam um número de Reynolds crítico, dependente do raio de expansão, na qual três soluções passam a ser encontradas: uma solução sim étrica instável e duas soluções assimétricas rebatidas estáveis. Aumentando o número de Reynolds, a solução passa a ser tridimensional e dependente do tempo. Dessa forma, o objetivo é encontrar as diferenças que ocorrem no comportamento do fluxo quando o fluido utilizado possui características não newtonianas. As relações constitutivas empregadas pertencem à classe de fluidos newtonianos generalizados: power-law, Bingham e Herschel-Bulkley. Esses modelos prevêem comportamentos pseudoplásticos e dilatantes, plásticos e viscoplásticos, respectivamente. Os resultados numéricos mostram diferenças entre as soluções newtonianas e não newtonianas para Reynolds variando de 30 a 300. Os valores de Reynolds críticos para o modelo power-law não apresentaram grandes diferenças em comparação com os da solução newtoniana. Algumas variações foram percebidas nos perfis de velocidade. Entretanto, os resultados obtidos com os modelos de Bingham e Herschel-Bulkley apresentaram diferenças significativas quando comparados com os newtonianos com o aumento do parâmetro adimensional Bingham; à medida que Bingham é aumentado, o tamanho dos vórtices diminui. Além disso, os perfis de velocidade apresentam diferenças relevantes, uma vez que o fluxo possui regiões onde o fluido se comporta como sólido.

Modelos cinéticos da equação linearizada de Boltzmann e um problema de transferência de calor em microescala

Neste trabalho, um problema de transferência de calor da dinâmica de gases rarefeitos, causado pela diferença de temperaturas nas superfícies de um canal, é abordado. O problema é formulado através dos modelos cinéticos BGK, S e Gross-Jackson da equação linearizada de Boltzmann e resolvido, de forma unificada, pelo método analítico de ordenadas discretas (método ADO). Resultados numéricos para as perturbações de densidade e temperatura e também para o fluxo de calor são apresentados e comparados, mostrando que não se pode dizer que algum dos três modelos seja uma melhor aproximação da solução aos resultados da equação linearizada de Boltzmann.

Um estudo da otimização da geometria de um pára-quedas simplificado

Neste trabalho desenvolve-se um estudo numérico do fluxo de ar em torno da geometria de um pára-quedas tradicional simplificado, para alguns valores de Reynolds. O método baseia-se na solução das equações incompressíveis de Navier- Stokes discretizadas pelo método de diferenças finitas e integradas pelo método de Runge-Kutta. Utiliza-se o método dos contornos virtuais para representar a geometria numa malha cartesiana e o método de otimização não-linear dos poliedros flexíveis para otimização do coeficiente de arraste calculado através do código de dinâmica de fluidos computacional; esteé um método de busca multivariável, onde o pior vértice de um poliedro com n + 1 vérticesé substituído por um novo.

Simulação numérica do escoamento de jatos impingentes axissimétricos confinados

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Simulação numérica de escoamentos incompressíveis pelo método de elementos finitos com esquema de Separação Baseado na Característica (CBS)

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Estudo do escoamento ao redor de cilindros elípticos

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Análise do fenômeno de cavitação em bomba centrífuga

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise numérica de um coletor solar de tubo evacuado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Equação reduzida para ondas curtas na superfície da água

Pós-graduação em Física - IFT

Simulação numérica de escoamentos de fluídos pelo método de elementos finitos baseado em volumes de controle com a técnica de passo fracionado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Vórtices semilocais

Pós-graduação em Física - FEG

Estabilidade e controle dinâmico de roll waves

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Estudo da fluidodinâmica de uma mistura de sólidos em um leito fluidizado gás-sólido

Fluidization consists in a bed of solid particles acquire fluid behavior by using a fluid (in this case air) flowing through the solid particles. Because of this, it can be a good mix of these materials, as well as to show increased rates of heat and mass transport. The fluid flowing through the spaces between the particles gives an interstitial velocity, that if is too low does not cause movement of the particulates. The gradual increase in speed will generate small vibrations between the particles promotes its fluidization. Our study focus in the fluid state of solid bed , when the fluid velocity reaches a state where the drag forces are sufficient to support the weight of the solid particles making these solids behave like fluids . Knowledge of the minimum velocity required to fluidize that particles is of great importance since below this speed there is no fluidization, and far above it, the solids are carried out of the bed. The fluidized bed reactor is widely used in physics and engineering, particularly in gas-solid fluidization, with emphasis on thermochemical processes

Avaliação de funcionamento das bombas hidráulicas do sistema de tratamento de efluentes da Empresa Parker Hannifin

On the field of the projects of hydraulic systems exists a lot of worries when we talk about the calculate of hydraulic pumps. In this case some facts must be considerate: length of tubes, fluid characteristics, height gauge, temperature, pressure, characteristics of tubes, flow required and others. For that mathematic calculates must be developed with the objective to optimize hydraulic pumps and agree to find an ideal machine (that don't requires more energy than necessary or less energy than it requires; that is the more critical case, cause exists the risk that the fluid pumped do not agree to become in your destiny). The wrong calculate of this machine can super-size its, bringing an excessive energy consumption. Actually it's an important subject because we are in the age of lack of energy what turn it more expensive. So the correct sizing of a hydraulic pump is connected with the fact that you have to uses the enough energy resources avoiding waste. The calculate of ideal pump in the pumping system is studied during years and a lot of specialists in this subject develop equations and theories to calculate its. Some researches study about this subject and all of them become to the same conclusion: to find the ideal pump we have to know the characteristics of fluid (cinematic viscosity), the required flow , overall yield (overall of motor x overall of pump) the high gauge or discharge pressure and the loss of repression. The pressure drop can be calculated with different theories: using Hazen-Williams, Darcy e Weisbach or Chézy (1775 - that starts the researches to calculate the pressure drop). Although the most used theory and what is most near to reality is the Darcy's equation. So, in this job the Darcy's equation were choice to calculate the drop pressure that consider what kind of flow we are studying: laminar or turbulent. The determination of the best pump to be used in the ... ( complete abstract click eletronic access below)