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Jatos T urbulentos Incidentes “ Turbulent Jet Impinging ”

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Jatos T urbulentos Incidentes “ Turbulent Jet Impinging ”. Alunos: Bruno Resende Rodrigues RA:090576 Mauricio Zangari RA:141265 Matéria: EM974 - A Professor: Eugênio Spanó Rosa. Aplicações. Resfriamento e aquecimento de superfícies

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jatos t urbulentos incidentes turbulent jet impinging

Jatos Turbulentos Incidentes “Turbulent Jet Impinging”

Alunos:

Bruno Resende Rodrigues RA:090576

Mauricio Zangari RA:141265

Matéria: EM974 - A

Professor: Eugênio Spanó Rosa

aplica es
Aplicações
  • Resfriamento e aquecimento de superfícies
  • Secagem de superfícies
  • Tratamentos térmicos
  • Decolagem vertical de aviões
regi es caracter sticas do jato
Regiões características do jato
  • Região 1 Núcleo potencial
  • Região 2  Fluxo estabelecido
  • Região 3  Região de estagnação
  • Região 4  Jato de parede (“Wall Jet”)
resultados experimentais para compara o
Resultados experimentais para comparação
  • Perfis de velocidade dos “walljets”

Behnia et al (1998)

Loureiro e Freire (2009)

dom nio computacional
Domínio computacional
  • Domínio axissimétrico
  • Geometria semelhante nas duas simulações
  • Modelo de turbulência KEMODL – YAP (k-ԑ Yap)
malha num rica discretiza o do dom nio
Malha numérica – Discretização do domínio
  • Refinamento nas regiões críticas:
    • Núcleo e bordas do jato
    • Região de estagnação
    • Região do “walljet”
  • Estratégias:
    • “Power Law”
    • Divisão do domínio – Objeto “Null”
resultados geral
Resultados - Geral
  • Qualitativamente bons, mas deve-se verificar quantitativamente
dom nio simula o 1
Domínio – Simulação 1
  • Dimensões iguais ao experimento de Loureiro e Freire (2009)
resultados simula o 1
Resultados – Simulação 1
  • Perfis apresentam a forma característica, mas deve-se verificar os valores de velocidade.
  • Picos aparentam estar deslocados
resultados simula o 11
Resultados – Simulação 1
  • Eixo vertical: velocidade radial (m/s)
  • Eixo horizontal: posição axial (mm)

r=100 mm

r=75 mm

resultados simula o 12
Resultados – Simulação 1
  • Eixo vertical: velocidade radial (m/s)
  • Eixo horizontal: posição axial (mm)

r=150 mm

r=125 mm

dom nio simula o 2
Domínio – Simulação 2
  • Parâmetros fornecidos em formas adimensionais no experimento de Behniaetall (1998)
  • Foram usadas as mesmas proporções na simulação.
resultados simula o 2
Resultados – Simulação 2

r: posição radial (distância da linha de centro)

z: posição axial (distância da parede)

Uout: Velocidade de saída do jato (35,5 m/s)

U: velocidade axial

resultados simula o 21
Resultados – Simulação 2

r: posição radial (distância da linha de centro)

z: posição axial (distância da parede)

Uout: Velocidade de saída do jato (35,5 m/s)

U: velocidade axial

conclus o
Conclusão
  • Resultados qualitativamente bons, mas não quantitativamente.
  • Valores numéricos bons próximos à parede e à linha do centro do jato.
  • Longe dessas regiões os erros podem ser elevados – superiores a 50%.
  • Erros atribuídos à utilização de modelos de turbulência.
conclus o1
Conclusão
  • PHOENICS separa os modelos em baixo Reynolds e alto Reynolds, mas há regiões de ambos os casos na simulação.