Uma Solução Híbrida Analítico-Numérica para o Escoamento Laminar em Dutos Bicônicos (original) (raw)

Uma Solução Híbrida Analítico-Numérica para o Problema Térmico em Dutos Bicônicos

Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, 2018

Neste trabalho foi apresentada uma solução híbrida analítico-numérica do problema de transferência de calor de escoamento laminar desenvolvido e termicamente em desenvolvimento de fluidos Newtonianos no interior de dutos bicônicos utilizando a Técnica da Transformada Integral Generalizada (TTIG). Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação das condições de contorno uma Transformação Conforme foi utilizada visando transformar o domínio em um sistema de coordenadas mais apropriado. Feito isso, a TTIG foi aplicada na equação da energia para determinação da distribuição de temperatura. Os resultados foram obtidos para parâmetros térmicos de interesse, tais como: temperatura média de mistura, números de Nusselt local e médio e o comprimento de entrada térmica.

Simulação Numérica Do Escoamento Laminar Com Contração Brusca

Resumo. Nesse trabalho foi realizado um estudo numérico bidimensional do escoamento laminar em um duto com contração brusca. As equações governantes foram resolvidas utilizando-se a técnica de volumes finitos com esquema híbrido de interpolação para os termos convectivos e o algoritmo SIMPLE para a solução do sistema de equações algébricas. Foram obtidos os campos de velocidade e pressão para Reynolds na entrada do duto variando de 300 a 980. Os resultados numéricos apresentam boa concordância com resultados experimentais reportados na literatura. Palavras-chave: Escoamento Laminar, Volumes Finitos, Contração Brusca.

Investigação Numérica Do Escoamento Bifásico Sobre Feixes De Tubos Com a Presença De Chicanas

Anais do XXXVII Congresso Brasileiro de Sistemas Particulados, 2015

Estudos experimentais do escoamento bifásico em feixes de tubos têm sido reportados na literatura, porém, geralmente com o uso de geometrias simplificadas, que não representam fielmente os equipamentos em que são utilizados. Neste trabalho, uma investigação exploratória é realizada, utilizando técnicas de fluidodinâmica computacional, avaliando este escoamento em uma geometria mais complexa, com o efeito da configuração de chicanas. Para a simulação numérica, utilizou-se água e ar para a representação das fases líquida e gasosa. Ainda, a abordagem VOF foi utilizada, a qual permite a captura da interface entre os fluidos, que é fundamental na predição deste escoamento. A troca da configuração das chicanas permitiu dois efeitos benéficos, a redução da oscilação da pressão, e a redução da fração volumétrica média do líquido na saída. A simulação permitiu, também, a visualização do mapa de fração volumétrica dentro do equipamento, e das linhas de corrente dos fluidos na carcaça do equipamento, mostrando as regiões de acúmulo de líquido, de aceleração e de recirculação.

Solução Numérica da Equação de Laplace para Escoamento em Meios Porosos

O presente trabalho ilustra a solução numérica da Equação de Laplace para o fluxo de água em meios porosos, para a solução da Equação de Laplace é utilizado o método de diferenças finitas, com as condições de contorno adequadas a geometria do problema.. O método de diferenças finitas foi resolvido através de 1500 iterações com o uso de um algoritmo muito simples que é detalhado nas seções subseqüentes.

Escoamento Laminar Desenvolvido Em Seção Genérica: Simulação Numérica e Cálculo Do Fator De Resistência

Neste trabalho é apresentado um procedimento numérico para obtenção de perfis de velocidades laminares em seções genéricas, fornecendo elementos para o projeto de condutos sob pressão que encerram este tipo de escoamento. Os perfis obtidos são utilizados para o cálculo de variáveis de interesse prático, como a velocidade máxima, a média, os coeficientes de Coriolis e Boussinesq e o produto do fator de resistência de Darcy-Weisbach pelo número de Reynolds, uma constante para o caso laminar. Soluções analíticas existentes na literatura foram utilizadas com o intuito de ilustrar a qualidade dos resultados numéricos. Um exemplo para uma seção T também é apresentado, relacionando a resistência oferecida ao escoamento com diferentes razões de aspecto da seção. Em regime variável, o código fornece a evolução do perfil de velocidades no tempo. Nesse caso, além do resultado não-permanente, também se inferiu a variação aproximada do produto fator de resistência x Reynolds com a relação entre a velocidade máxima e a média para a situação de perfis não desenvolvidos.

Controle Por Matriz Dinâmica Em Malhas De Dual Composição Em Colunas De Destilação

Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química, 2015

RESUMO-O controle simultâneo de composições de topo e de fundo numa coluna de destilação é um problema complexo devido ao acoplamento inerente desses dois tipos de variáveis, restringindo o uso de técnicas convencionais. Esse trabalho visa implementar o algoritmo DMC em plataforma VBA integrado com Aspen Dynamics®. Nesse estudo foi realizado o controle das composições de topo e de fundo de uma coluna de fracionamento de Benzeno e Tolueno, atuando na razão de refluxo e vapor/base, onde os demais parâmetros são: carga, temperatura e pressão da coluna. Os resultados mostraram que o controlador DMC apresentou melhor desempenho para o controle de dual composição quando comparado ao sistema equivalente utilizando controlador PID.

Verificação de soluções numéricas unidimensionais em dinâmica dos fluidos

2001

Transferência de Calor (SINMEC), ao seu coordenador, Prof. Maliska, e ao seu gerente, Eng. Axel, pelo apoio fornecido durante o desenvolvimento deste trabalho. Agradeço aos meus colegas do SINMEC, Rafael Mendes, Fernando Laroca e Fábio Alencar Schneider pela leitura do manuscrito e sugestões fornecidas para melhorá-lo. Aos membros da banca examinadora, Profs. Clovis R. Maliska, Ângela O. Nieckele, César J. Deschamps, agradeço pelas sugestões fornecidas para melhorar a redação deste trabalho, especialmente ao Prof. João L. F. Azevedo, relator, pela sua revisão meticulosa. Agradeço ao meu amigo Fábio Alencar Schneider pelas diversas discussões que tivemos e que me instigaram a provar vários pontos abordados no trabalho. Também agradeço ao meu estimado orientador, Prof. António Fábio Carvalho da Silva, por ter aceito o meu tema de tese e pela orientação realizada. Agradeço aos meus colegas do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Paraná (UFPR) pela oportunidade concedida para realizar o meu doutorado. Finalmente, agradeço às instituições que financiaram este trabalho: UFPR, CAPES,