Análise numérica do escoamento turbulento em válvulas automáticas de compressores
| Ano de defesa: | 2001 |
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Florianópolis, SC
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| País: |
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| Link de acesso: | http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/82108 |
Resumo: | Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
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Universidade Federal de Santa CatarinaCasanova, Daniel Alberto SalinasDeschamps, Cesar JosePrata, Alvaro Toubes2012-10-19T11:37:31Z2012-10-19T11:37:31Z20012001180204http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/82108Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaO trabalho é uma análise numérica, com validação experimental, do escoamento turbulento em válvulas automáticas de compressores herméticos. Neste tipo de válvulas o escoamento é um agente promotor da abertura e do fechamento da válvula e, por esta razão, o seu entendimento é de importância crucial para a melhoria da eficiência do sistema. A geometria simplificada de difusor radial adotada no trabalho permitiu a redução dos recursos computacionais necessários para a solução do escoamento, sem no entanto diminuir a importância das conclusões obtidas. Inicialmente, o efeito da inclinação da palheta sobre o escoamento é analisado para várias posições de abertura da válvula. Posteriormente, a análise é estendida para o efeito da relação entre os diâmetros da palheta e do orifício de passagem. Finalmente, o trabalho investiga o efeito da pulsação do escoamento através da válvula. As equações governantes do escoamento, escritas para um sistema de coordenadas não-ortogonal, são resolvidas pelo método dos volumes finitos. A modelação do escoamento turbulento é realizada com o modelo RNG k-e de Yakhot e Orzag (1986) e o modelo k-e para baixos números de Reynolds de Launder e Sharma (1974). A validação do modelo numérico é realizada através de uma série de testes numéricos para erros de truncamento. O desempenho dos modelos de turbulência na previsão do escoamento é examinado pela comparação de seus resultados com dados experimentais de distribuição de pressão sobre a palheta. Os resultados demonstram que o modelo RNG k-e prevê com sucesso a distribuição de pressão sobre a palheta. Por outro lado, constata-se que o modelo de Launder e Sharma (1974) prevê níveis elevados de turbulência e calcula regiões de recirculação na válvula muito menores do que as sugeridas pelas medições. Fica demonstrada a influência significativa da inclinação da palheta sobre os campos do escoamento, afetando de forma substancial o carregamento de pressão na palheta. Encontra-se para as maiores relações de diâmetros D/d investigadas, que a força sobre a palheta pode resultar negativa, com o esforço do escoamento sendo no sentido de puxar a palheta em direção ao assento. A partir de uma determinada vazão observa-se que a distribuição de pressão sobre a palheta, escrita numa forma adimensional apropriada, torna-se independente do número de Reynolds. Por fim, conclui-se que para a geometria de válvula considerada a pulsação imposta para a vazão na válvula não tem efeito algum sobre o escoamento.xvi, 268 f.| il., grafs.porFlorianópolis, SCEngenharia mecânicaEscoamento turbulentoCompressores -ValvulasAnálise numérica do escoamento turbulento em válvulas automáticas de compressoresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL180204.pdfapplication/pdf5210335https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/82108/1/180204.pdf4be8c1ef2b2de68a25b5147b174fb11eMD51123456789/821082014-09-25 20:43:59.826oai:repositorio.ufsc.br:123456789/82108Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestsandra.sobrera@ufsc.bropendoar:23732014-09-25T23:43:59Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false |
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