Estudo do Escoamento Turbulento em Canal com uma Perturbação de Forma Tipo Duna

Utilizando-se o Software PHOENICSGuilherme Augusto Ayek 081523Francisco Azevedo Alves 081432

EM974 – Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental

Prof. Dr. Eugênio Spanó Rosa

Objetivosanálise computacional da

turbulência gerada pelo escoamento numa perturbação de forma tipo duna no interior de um canal.

comparação com os dados da literatura.

Introduçãoperturbações afetam regiões do

escoamento nas quais se podem retirar informações importantes a respeito do mesmo, tais como a subcamada viscosa e a camada de superposição;

tensão na parede τw e a coordenada transversal adimensionada y+

Revisão BibliográficaExistem poucos experimentos

nesta área, de forma que o problema físico ainda não é bem compreendido;

Constituem-se, basicamente, em canais com uma seção divergente-colméia-convergente, com uma perturbação no interior;

Medições de campos de velocidade;

Utilização da técnica/equipamento PIV (Particle Image Velocimetry).

Laser

Lente

Suporte do Laser/ Câmera

Suporte

dos Trilhos

Trilhos

Seção de Testes

Câmera

Modelo ExperimentalPerturbação de forma tipo duna e

malha utilizada – Alto Reynolds:

Campos gerados:

Perturbação de forma tipo duna e malha utilizada – Baixo Reynolds:

Campos gerados:

ConclusõesAmbos os modelos foram

insuficientes para descrever o fenômeno físico com exatidão;

Modelo que mais se aproximou da teoria: Baixo Reynolds;

Perturbação influencia fortemente a tensão na parede;

A pressão cai a jusante da perturbação;

Presença de uma região de recirculação a jusante da perturbação – queda nos valores de tensão na parede e de y+;

Aumento na vazão → aumento de y+;

A malha interfere muito na qualidade dos resultados.

ReferênciasPoggi, D. et al; “An Experimental Investigation of

Turbulent Flows Over a Hilly Surface”, American Institute of Physics, DOI: 10.1063/1.2565528, 2007.

Franklin, E. M.; Charru, F.; “Subaqueous barchan dunes in turbulent shear flow. Part 1. Dune montion”, Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse – CNRS – Université de Toulouse – Allée C. Soula, 31400 Toulouse, France, 2011.

Franklin, E. M.; Charru, F.; “Subaqueous barchan dunes in turbulent shear flow. Part 2. Fluid flow”, Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse – CNRS – Université de Toulouse – Allée C. Soula, 31400 Toulouse, France, 2011.

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