Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
23 a 28 de outubro de 2017
Trabalho 7981
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia Mecânica |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Euler de Jesus Carvalho |
| Orientador | HENRIQUE MARCIO PEREIRA ROSA |
| Título | Simulação CFD da movimentação da água dentro de reservatório hidropneumático |
| Resumo | Reservatórios hidropneumáticos (RHOs) são dispositivos muito importantes em instalações hidráulicas, sua função é a proteção contra transiente hidráulico, especialmente o golpe de aríete. Este fenômeno, dependendo da sua intensidade, pode levar ao colapso violento das tubulações, provocando assim graves acidentes, potencialmente causadores de perdas humanas. Um dos grandes problemas dos RHOs é a dissolução de ar que ocorre em seu interior diminuindo sua eficiência, e fazendo necessário o uso de compressores, para repor o volume de ar perdido. O presente trabalho tem como objetivo estudar diferentes geometrias de reservatórios hidropneumáticos (RHOs), com auxílio da ferramenta CFD (Dinâmica dos Fluidos Computacional), de maneira a conseguir uma geometria eficiente contra os transientes hidráulicos e que não precise de constante uso de compressores para repor o ar no interior dos mesmos. A dinâmica dos fluidos computacional, é uma ferramenta que vem sido utilizada nos últimos anos em diversos problemas de engenharia envolvendo escoamentos de diferentes naturezas. As ferramentas utilizadas em CFD são as equações de Navier-Stokes (NS) que são resolvidas numericamente, sendo o tamanho da malha e o método de resolução determinantes para o custo da simulação. Para a execução desse estudo foi empregado o método de resolução RANS (Reynolds- averaged Navier-Stokes) que é o menos custoso em termos de tempo e valor de licença de software, mas que oferece uma boa aproximação dos campos médios e modeliza os termos excedentes que aparecem com a escrita das NS na sua forma média. Sem a modelização desses termos a resolução das equações é impossível, pois o sistemas de equações é aberto. Ao todo foram testadas cinco geometrias, duas de RHOs usuais, duas de RHOs com prolongamento no tubo de ligação e uma para simples teste da influência do comprimento da tubulação nos resultados. Entre as geometrias testadas, uma delas com prolongamento com um bocal em cone, apresentou diminuição significativa da circulação da água quando este era apontado de forma a obter um ponto de estagnação. Os campos de velocidades no interior desses reservatórios apresentavam valores médios total menores em comparação àqueles das geometrias usuais. Sendo assim ela foi considerada uma geometria em potencial para estudo para verificar sua eficiência na proteção contra transientes hidráulicos em trabalhos futuros. |
| Palavras-chave | Reservatório hidropneumático, CFD, métodos numéricos |
| Forma de apresentação..... | Painel |