Estudo numérico de escoamentos transicionais no intradorso de pás de turbina com transferência de calor

• Processo: 24/04302-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Larissa Ferreira Marques
• Beneficiário: Larissa Ferreira Marques
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Jorge Manuel Peixinho ; Josuel Kruppa Rogenski ; Leandro Franco de Souza ; Vinicius Malatesta
• Assunto(s): Simulação numérica Mecânica dos fluidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Pás de turbina | Simulação Numérica | Transição Laminar Turbulenta | Vórtices de Goertler | Mecânica dos Fluidos

Resumo

Escoamentos em turbomáquinas são muitas vezes caracterizados por diferentes fenômenos físicos. Como exemplo temos a transição laminar-turbulenta. Estudos experimentais em turbinas apontam que a transição laminar-turbulenta pode se estenderpor 60% da corda de uma pá de turbina. Uma boa estimativa para prever correta-mente o local da transição torna-se indispensável para que seja obtida uma melhoria na eficiência de turbinas. De modo geral, o estudo minucioso de um escoamento ao redor de uma pá de turbina é dividido em duas partes: extradorso (parte convexa) e intradorso (parte côncava). Para o presente estudo, objetiva-se investigar através desimulações numéricas o intradorso de uma pá de turbina. Escoamentos sobre este tipode superfície estão sujeitos à instabilidade centrífuga, podendo dar origem a vórticeslongitudinais conhecidos como vórtices de Görtler. Estes vórtices são responsáveis por gerar distorções fortes nos perfis de velocidade e, consequentemente nos perfis de temperatura. No caso de pás de turbina, o escoamento também está sujeito a um gradiente de pressão, e a uma variação no raio de curvatura da parede. O estudo detalhado destes efeitos na formação e no desenvolvimento dos vórtices de Görtler sãoos principais objetivos desta pesquisa. Para tal, será adotado um código numérico pseudo-espectral de alta ordem (High Order Parallel code - HOPe). Espera-se obter resultados que esclareçam o fenômeno físico em questão. (AU)