Análise Numérica da Perda de Carga Localizada em Escoamentos Laminares de Fluidos do Tipo Power-Law e Bingham em Contrações e Expansões Abruptas
Nome: SÉRGIO LUIZ DALVI KFURI
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 17/12/2010
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| EDSON JOSE SOARES | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| EDSON JOSE SOARES | Orientador |
| ERIK FABRÍZIO QUINTELLA | Examinador Externo |
| MARCIO FERREIRA MARTINS | Examinador Interno |
| RONEY LEON THOMPSON | Coorientador |
Resumo: O cálculo da perda de carga ´e fundamental para projetos de tubulações e seleção de bombas. Frequentemente nas linhas de tubulações estão presentes acessórios como joelhos, válvulas, contrações e expansões. Acessórios como estes são responsáveis por uma parcela da redução de energia que é tradicionalmente contabilizada pelo coeficiente de perda de carga localizada, K.
A literatura disponibiliza coeficientes de perda de carga localizada para fluidos newtonianos para as mais variadas geometrias. Em várias aplicações industriais é comum a presença de materiais não newtonianos, porém não há ainda o completo conhecimento da perda de carga para as diversas geometrias possíveis, e menos ainda para os diversos parâmetros reológicos .Entre as diversas manifestações, possíveis para um fluido não newtoniano citam-se a
pseudoplasticidade, a viscoplasticidade, a elasticidade e a tixotropia e duas são de interesse para a proposta deste trabalho: a pseudoplasticidade e a viscoplasticidade. A proposta deste trabalho é obter o coeficiente de perda de carga localizada analisando o comportamento pseudoplástico e viscoplástico do fluido através de duas geometrias típicas encontradas em sistemas de bombeamento: contrações abruptas e expansões abruptas. Esses acessórios serão estudados variando a razão de aspecto. Os comportamentos pseudoplástico e viscoplástico são geralmente capturados pelo modelo de Fluido Newtoniano Generalizado com uso de alguma função típica para descrever a viscosidade. O presente trabalho utiliza as funções power-law e Bingham.
O estudo é realizado xvii através da abordagem numérica com a técnica de elementos finitos com a aproximação de Galerkin.
Os resultados obtidos são comparados com os poucos resultados encontrados na literatura.
