AVALIAÇÃO DAS NERVURAS EM RESERVATÓRIOS CILÍNDRICOS

UEDA, Lincoln Keity Umeda1; BERNARDO, Flavia 3; MARIANI, Viviana Cocco2;

Resumo

Introdução:Reservatórios cilíndricos com diferentes fluidos no seu interior são utilizados em várias indústrias como, por exemplo, química, petroquímica, metalúrgica, farmacêutica, de alimentos e até mesmo em companhias de tratamento de água, entre muitos outros. Os estudos dos fenômenos físicos e químicos envolvidos em tais escoamentos podem ser modelados por equações matemáticas, da conservação da massa, quantidade de movimento, energia e grandezas turbulentas, que são resolvidas numericamente via simulações computacionais refinadas. No entanto, o estudo neste campo não é simples, porque envolve geralmente geometrias complexas, isto é, reservatórios com agitadores de diferentes formatos e modelos, além dos fluidos que podem ser não-newtonianos. Assim, este estudo tem foco numérico, e as simulações computacionais foram realizadas no software ANSYS CFX versão 14.5. Este software comporta a representação geométrica de diferentes domínios computacionais, sendo possível refinar a malha na geometria escolhida, escolher as propriedades do fluido de trabalho, quais as equações diferenciais que modelam o escoamento e as condições de contorno para o problema em questão.

Objetivo:O objetivo principal deste projeto é estudar a influência da modificação das condições de contorno, em especial diferentes temperaturas para uma velocidade fixa, no comportamento térmico do escoamento da água no interior de um reservatório cilíndrico com agitador interno.

Metodologia:O projeto foi desenvolvido empregando-se o método dos volumes finitos baseado em elementos, metodologia disponível no software. O reservatório cilíndrico teve o escoamento resolvido numericamente para diferentes temperaturas, totalizando 4 casos investigados.

Resultados:Dos resultados numéricos foram extraídos os perfis de velocidade e energia cinética no interior do reservatório cilíndrico a fim de verificar como o fluido se comporta.

Conclusões:Não foi observado mudanças significativas no padrão do escoamento alterando a temperatura. Notou-se que o escoamento é simétrico, assim seria possível em próximos trabalhos resolver o escoamento em apenas ¼ da seção do reservatório cilíndrico o que reduziria o tempo de processamento das simulações bem como seria possível incluir malhas mais refinadas no domínio.

Palavras-chave:Reservatórios cilíndricos. Transferência de calor. Mecânica dos Fluidos. Turbulência.

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador
    3. Colaborador