Estudo de refinamento de malha e comparação de dois modelos de turbulência em instalações para criação de fêmeas suínas em fase de gestação

• Processo: 15/00084-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Engenharia Agrícola - Construções Rurais e Ambiência
• Pesquisador responsável: José Roberto Nunhez
• Beneficiário: Nayra Oliveira Brachi
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Ambiência (biotérios) Reprodução animal Fêmeas Carne suína Ventilação (conforto ambiental) Turbulência Dinâmica dos fluidos computacional Simulação por computador Estudo observacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Comparação de modelos de turbulência | Criação de fêmeas suínas em gestação | Fluidodinâmica computacional (CFD) | turbulência | Ventilação suína | Fluido Dinâmica Computacional (CFD)

Resumo

Com a expansão da produção de carne suína no Brasil, viu-se a necessidade de aumentar e automatizar instalações desses animais. No entanto, existem desafios frente a essa necessidade, tornando-se necessário manter as condições ambientais internas uniformes e adequadas, com recursos limitados para instalações grandes, intensivas, produtivas e mantendo a qualidade. Com esse objetivo, tais instalações têm como função manter o ambiente adequado de modo controlado para esses animais, promovendo zonas de conforto, removendo gases prejudiciais produzidos e excretado pelos próprios animais e poeira. Para tal, a análise do padrão de fluxo de ar deve ser feito baseado na geometria e construção da instalação, tamanho e distribuição de entradas e saídas de ventilação e produção de calor. Técnicas numéricas de modelagem, tais como, Fluido Dinâmica Computacional (Computational Fluid Dynamics, sigla CFD) podem oferecer um meio eficaz de quantificar precisamente as variáveis climáticas internas de instalações ventiladas sob várias condições de projeto em ambiente virtual. Consequentemente, os experimentos físicos são minimizados de modo considerável. Como já usada em indústrias químicas, aeroespacial e hidrodinâmica, provou ser muito eficiente ao desenvolver simulações em campo temporal e espacial de pressões de fluido, temperatura e velocidade dos fluídos. O objetivo geral deste estudo é analisar simulações realizadas a partir de instalações de criação de suínos em fase de gestação, no sentido de encontrar parâmetros que representem da melhor forma o escoamento de ar no interior dessas granjas, comparando a precisão de modelos de turbulência entre k-µ (k-Epsilon) e Shear Stress Transport (SST) para predizer o fluxo de ar, tempo computacional e resíduo (RMS), em simulações realizadas em instalações de criação de fêmeas suínas em gestação. Também, quanto a precisão da simulação, será analisado o refinamento de malha nas entradas e saídas de ar. Para tal, será necessário comparar uma simulação criada pelo CFD e a situação correspondente em ambiente real, respeitando os parâmetros de instalações.