Marcelo Ryudi Tsuzuki 074925 Rafael Riedo Zanetti 074981

1. Taylor-Couette Flow Marcelo Ryudi Tsuzuki 074925 Rafael Riedo Zanetti 074981

2. Definição • Estudo de comportamento de um fluido confinado entre cilindros coaxiais. • Um dos cilindros permanece estático enquanto o outro é rotacionado à uma dada velocidade, ou os dois cilindros giram em sentidos opostos. • Fluido apresenta vórtices de recirculação em relação ao eixo axial, a partir de um ponto crítico de referência.

3. Modelos de rodagem • Primeira Tentativa: ajustagem de parâmetros e refinamento de malha. • Segunda Tentativa: aumento de tolerância, número de células, variação de parâmetros. • Terceira Tentativa: aplicação de pressure relief. • Quarta Tentativa: aplicação de regime transiente. • Quinta Tentativa: aplicação de regime transiente seguido de regime permanente.

4. Parametrização • Motivos para escolha dos parâmetros. • Tipo de fluido adotado. • Referência em Taylor crítico/ Reynolds crítico.

5. Geometria do Domínio • Motivos para escolha do número de células e tolerâncias. • Calibragem dos parâmetros de tolerância e razões de aspecto.

6. Perfis de pressão

7. Perfis de resíduo de pressão

8. Perfis de x-Velocity

9. Perfis de resíduo de x-Velocity

10. Perfis de y-Velocity

11. Perfis de resíduo de y-Velocity

12. Perfis de z-Velocity

13. Perfis de resíduo de z-Velocity

14. Perfisemcorte

15. Comprimento de onda 5 cm • Medição do comprimento de onda. • Comparação com a estimativa da literatura (4,8 x “gap”).

16. Relação da energia • Previsão matemática do comportamento do fluído vssimulação do phoenics.

17. Solver • Erros obtidos. • Convergência na solução transiente vs transiente +permanente. • Tempo de rodagem vs refinamento.

18. Conclusões • Presença e formato dos vórtices derecirculação conforme esperado. • Formação dos vórtices acimado valor de Taylor crítico referenciado na literatura. • Comprimento de onda dentro do previsto pela literatura. • Problema demanda capacidade e tempo de solução elevados do software.

19. ReferênciasBibliográficas • Avilas, M., http://www-fa.upc.es/websfa/fluids/marc/tc.php?lang=eng, Institute of Fluid Machanics, Friedrich- Alexander-Universitat Erlangen. • Lopez J.M, Marques F., Modulated Taylor–Couette Flow: Onset of Spiral Modes, Theoretical and Computational Fluid Dynamics, 2002. • Dou, H.-S., Khoo, B.C., and Yeo, K.S., instability of Taylor Couette Flow between Concentric Rotating Cylinders, Inter. J. of Thermal Science, Vol. 47, 2008, No. 11, 1422-1435. • Sander G. Huisman, Dennis P.M van Gils, Siegfried Grossmann, Chao Sun, and DetlefLohse, Department of Applied Physics and J.M. Burgers Centre for Fluid Dynamics, University of Twente, P.O. Box 217, 7500 AE Enschede, The Netherlands, Department ofPhysics, Renthof 6, University of Marburg, D-35032 Marburg, Germany. • KuhlmannH., Model for Taylor Couette Flow, Fachrichtung 11.1 Universitat des Saarlandes, December 1984. • NouiMehidi M.N., Ohmura N., Kataoka K., Gap Effect on Taylor Vortex Size Between Rotating Conical Cylinders, Thermal & Fluids Engineering Division, CSIRO, Manufacturing and Infrastructure Technology PO Box 56, Graham Rd, Highett, Vic, 3190 AUSTRALIA Department of Chemical Science and Engineering, Kobe University, Rokkodai, Nada Kobe 657-8501, JAPAN Kansai Chemical Engineering CO. • ManelaA., Frankel I., On the compressible Taylor–Couette problem, Department of Mathematics, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, MA 02139, USA Faculty of Aerospace Engineering, Technion – Israel Institute of Technology, Haifa 32000, Israel, 2007. • Dong S., Direct numerical simulation of turbulent Taylor–Couette flow, Center for Computational and Applied Mathematics, Department of Mathematics, Purdue University, West Lafayette, IN 47907, USA, 2007. • RoickC., Taylor Coeutte Flow, Presentation, Maio, 2011