Otimização paramétrica de geometria de um ejetor para compressão.

Autor(es)

Lívia Bueno Reis

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC)
• Data de defesa: 2021-05-06

Membros da banca

Rafael dos Santos Gioria; Daiane Iglesia Dolci; Ivan Korkischko

• Orientador: Rafael dos Santos Gioria

Resumo

Os ejetores possuem ampla aplicação industrial e as melhorias em sua eficiência buscam aumentar a viabilidade de seu uso. Este estudo realiza a otimização de toda a geometria de um ejetor de líquido (Liquid jet liquid - LJL) com múltiplos parâmetros para maximizar a eficiência energética. A abordagem com vários parâmetros permite identificar as principais características geométricas e parâmetros interdependentes, como a posição do bocal e o comprimento da câmara de mistura, que influenciam no desempenho do ejetor. Dinâmica de fluidos computacional (CFD) e simulações de otimização foram realizadas para otimizar os parâmetros das curvas de Bézier que caracterizam a geometria do dispositivo. Os resultados da otimização mostraram que a curva de eficiência do ejetor é sensível às geometrias do bocal e da câmara de sucção. Simulações que consideram o diâmetro do bocal e a sua posição ao longo do eixo do ejetor (NXP) como parâmetros do processo de otimização resultaram em valores de eficiência superiores aos que mantiveram esses parâmetros fixos. A otimização da curva do difusor, incluindo o diâmetro do difusor e o comprimento da câmara de mistura, também contribuiu para aumentar a eficiência do dispositivo. Observou-se que o aumento do comprimento da câmara de mistura e do espaçamento entre bocal e câmara de mistura implicam em efeitos semelhantes na eficiência e nos perfis de pressão, velocidade e taxa de dissipação de energia, confirmando alguma correlação desses parâmetros no desempenho. Pode-se observar o efeito da modificação da geometria por meio da otimização nos perfis de fluxo em seções-chave do ejetor: os perfis de fluxo na geometria otimizada tendem a ser mais homogêneos, portanto, menos dissipativos. Isto também é confirmado pelos campos de taxa de dissipação de energia local. (AU)

• Processo FAPESP: 19/05197-3 - Otimização paramétrica de geometria de ejetor para compressão
• Beneficiário: Lívia Bueno Reis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado