Publicação
Estudo numérico do efeito no escoamento da inclusão de uma rede no túnel aerodinâmico de sopro do LMFTA/DEMI
| Resumo: | Entendeu-se ser de toda a conveniência dotar o LMFTA de um túnel aerodinâmico de sopro de pequenas dimensões, que facilite a sua utilização para aulas laboratoriais, para além de certos trabalhos de investigação. A dissertação teve como objetivo estudar o escoamento no interior do túnel, e analisar o efeito da porosidade de uma rede colocada no início da câmara de tranquilização sobre este. Assim recorreu-se à ferramenta CFD, ANSYS FLUENT para a sua realização. A presença da rede entre o difusor e a câmara de tranquilização tem como intuito evitar a possível separação da camada limite ao longo do difusor através do gradiente de pressão por si aplicado. A simulação do escoamento no interior do túnel aerodinâmico, sem a rede, revelou a presença de uma zona de recirculação de grandes dimensões. Esta estende-se desde o início do difusor até ao convergente. Na câmara de tranquilização esta chega a ocupar mais de 80% da área transversal da sec-ção. De forma a modelar a presença da rede no túnel, recorreu-se às User Defined Functions (UDF). Estas impõem uma queda de pressão no local da rede para três coeficientes de queda de pressão dife-rentes (K=4; K=3 e K=1,5), coeficientes estes referentes a diferentes opacidades da rede. Os resultados obtidos revelaram uma diminuição significativa da bolha de recirculação, apenas a jusante da rede, contribuindo assim para o fim precoce desta. A sua redução é superior para valores mais elevados de K, dentro do intervalo testado. Relativamente à velocidade na secção de saída do túnel, esta é uniforme em grande parte da secção, com uma diminuição significativa da espessura da camada limite. Na tentativa de eliminar a bolha de recirculação dentro do difusor, realizaram-se simulações adicionais com a modelação da rede no seu início (a 0,1 m da secção de entrada). Os coeficientes de queda de pressão mantiveram-se iguais. Os resultados revelaram para K=3 e K=4, a eliminação pratica-mente total da zona de recirculação em todo o túnel. |
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| Autores principais: | Quitério, Pedro Miguel dos Santos |
| Assunto: | Túnel aerodinâmico rede zona de recirculação CFD coeficiente de perda de pressão |
| Ano: | 2021 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade Nova de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Institucional da UNL |
| Resumo: | Entendeu-se ser de toda a conveniência dotar o LMFTA de um túnel aerodinâmico de sopro de pequenas dimensões, que facilite a sua utilização para aulas laboratoriais, para além de certos trabalhos de investigação. A dissertação teve como objetivo estudar o escoamento no interior do túnel, e analisar o efeito da porosidade de uma rede colocada no início da câmara de tranquilização sobre este. Assim recorreu-se à ferramenta CFD, ANSYS FLUENT para a sua realização. A presença da rede entre o difusor e a câmara de tranquilização tem como intuito evitar a possível separação da camada limite ao longo do difusor através do gradiente de pressão por si aplicado. A simulação do escoamento no interior do túnel aerodinâmico, sem a rede, revelou a presença de uma zona de recirculação de grandes dimensões. Esta estende-se desde o início do difusor até ao convergente. Na câmara de tranquilização esta chega a ocupar mais de 80% da área transversal da sec-ção. De forma a modelar a presença da rede no túnel, recorreu-se às User Defined Functions (UDF). Estas impõem uma queda de pressão no local da rede para três coeficientes de queda de pressão dife-rentes (K=4; K=3 e K=1,5), coeficientes estes referentes a diferentes opacidades da rede. Os resultados obtidos revelaram uma diminuição significativa da bolha de recirculação, apenas a jusante da rede, contribuindo assim para o fim precoce desta. A sua redução é superior para valores mais elevados de K, dentro do intervalo testado. Relativamente à velocidade na secção de saída do túnel, esta é uniforme em grande parte da secção, com uma diminuição significativa da espessura da camada limite. Na tentativa de eliminar a bolha de recirculação dentro do difusor, realizaram-se simulações adicionais com a modelação da rede no seu início (a 0,1 m da secção de entrada). Os coeficientes de queda de pressão mantiveram-se iguais. Os resultados revelaram para K=3 e K=4, a eliminação pratica-mente total da zona de recirculação em todo o túnel. |
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