"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"

24 a 26 de outubro de 2023

Trabalho 18006

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 PIBIC/CNPq
Conclusão de bolsa Sim
Apoio financeiro CNPq
Primeiro autor Thalles Teixeira de Melo Costa
Orientador HENRIQUE MARCIO PEREIRA ROSA
Título Estudo de simulação CFD sobre a influência do ângulo de envoltória das pás do rotor no desempenho de ventiladores centrífugos com pás voltadas para trás.
Resumo O princípio de operação dos ventiladores centrífugos é transferir energia ao fluido, no caso do estudo apresentado o fluido é o ar, a partir da energia cinética do rotor. Este tipo de equipamento é largamente utilizado em indústrias, comércios, agricultura e outras áreas. Dada a ampla utilização deste equipamento, objetivou-se o presente trabalho utilizar da ferramenta de fluidodinâmica computacional (CFD) para estudar a influência do ângulo de envoltória das pás do rotor no desenvolvimento de ventiladores centrífugos com pás voltadas para trás.
Assim, o trabalho se desenvolveu com estudos e práticas de CFD com a utilização das ferramentas do Ansys: Vista CPD, Bladegen, TurboGrid e CFX. A partir da ferramenta Vista CPD foi possível gerar as pás do rotor e obter suas características como também o triângulo de velocidades do rotor gerado. A partir do estudo de três diferentes rotores gerados pela Vista CPD, um destes foi selecionado para seguir com o estudo. Portanto, foram gerados rotores a partir da ferramenta BladeGen e realizados testes de malhas com o uso das ferramentas TurboGrid e Mesh para o rotor e para a voluta, comparando os resultados obtidos para diferentes malhas geradas com a finalidade de obter uma convergência dos resultados das malhas. Com o teste de malhas foi possível selecionar uma malha que obtém bons resultados com a simulação e com menor número de elementos na malha, assim, é possível que o computador execute a simulação em menor tempo. Realizou-se também análises comparativas do uso das diferentes ferramentas de geração de malhas e seus resultados obtidos para o mesmo ventilador centrífugo.
Ao obter os modelos de rotor, foram realizados diferentes desenhos para quatro rotores diferentes ângulos de envoltória das pás com auxílio da ferramenta BladeGen e então foram analisadas as simulações CFD partindo dos mesmos parâmetros de configuração da simulação, realizando os testes de convergência de malha para posteriormente obter os resultados ao variar as vazões do fluido de ar para cada rotor tendo como base a vazão nominal (100%). Foi possível, então, ser feito o levantamento das curvas características (Pressão por vazão e rendimento por vazão) e análises dos contornos de pressão e velocidade para cada um dos quatro ventiladores centrífugos projetados.
Palavras-chave Ventilador centrífugo, CFD, ângulo de envoltória.
Forma de apresentação..... Painel
Link para apresentação Painel
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