Análise de fechos viscoelásticos em modelos de turbulência do tipo k-É para fluidos FENE-P

• Processo: 17/17945-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Pedro Miguel Rebelo Resende
• Beneficiário: Felipe Barros Lemos
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Fluidos complexos Fluidos viscoelásticos Escoamento Turbulência Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fluidos complexos | Modelos de Turbulência | Simulação Numérica | turbulência | Modelação de fluidos complexos

Resumo

A vantagem da utilização de fluidos viscoelásticos em escoamentos turbulentos é a sua redução significativa de custos no transporte de fluidos a longas distâncias, e no aquecimento e refrigeração de sistemas, devido à sua redução do arrasto. Este fenômeno da redução de arrasto foi descoberto por Tom em 1949, através da aplicação de polímeros em um solvente perante um escoamento turbulento. Após esta descoberta pesquisadores tentam compreender melhor este fenômeno, com o objetivo de obter uma maior vantagem desse efeito, visto que os fluidos viscoelásticos estão presentes em muitos processos industriais e em escoamentos sobre condições turbulentas. Outro exemplo deste tipo de aplicação é o transporte de petróleo e seus derivados em condutas de grande extensão, por isso é necessário desenvolver modelos de turbulência que possam ser utilizados em projetos de engenharia. Atualmente, 2014, existem alguns modelos que são capazes de simular com precisão quantidades relevantes, como por exemplo, Resende et al. [1-5], mas estes modelos apenas foram testados em geometrias simples, escoamentos turbulentos em placas paralelas e em dutos. Outros modelos capazes de simular todos os regimes de redução do arrasto são complexos e de difícil convergência, [6, 7], e por essa razão não são usados em simuladores comerciais. Nesse sentido pretende-se, no presente projeto, analisar os fechos viscoelásticos existentes em modelos de turbulência do tipo k-É com objetivo de desenvolver modelos turbulentos para fluidos viscoelásticos com melhor desempenho que os típicos modelos isotrópicos k-µ , para serem no futuro implementados em códigos 3D. Permitindo a simulação numérica dos diferentes projetos de engenharia, e reduzindo a necessidade de estudos experimentais com elevados custos de execução. (AU)