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Jatos T urbulentos Incidentes “ Turbulent Jet Impinging ”

Jatos T urbulentos Incidentes “ Turbulent Jet Impinging ”. Alunos: Bruno Resende Rodrigues RA:090576 Mauricio Zangari RA:141265 Matéria: EM974 - A Professor: Eugênio Spanó Rosa. Aplicações. Resfriamento e aquecimento de superfícies

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Jatos T urbulentos Incidentes “ Turbulent Jet Impinging ”

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  1. Jatos Turbulentos Incidentes “Turbulent Jet Impinging” Alunos: Bruno Resende Rodrigues RA:090576 Mauricio Zangari RA:141265 Matéria: EM974 - A Professor: Eugênio Spanó Rosa

  2. Aplicações • Resfriamento e aquecimento de superfícies • Secagem de superfícies • Tratamentos térmicos • Decolagem vertical de aviões

  3. Regiões características do jato • Região 1 Núcleo potencial • Região 2  Fluxo estabelecido • Região 3  Região de estagnação • Região 4  Jato de parede (“Wall Jet”)

  4. Resultados experimentais para comparação • Perfis de velocidade dos “walljets” Behnia et al (1998) Loureiro e Freire (2009)

  5. Domínio computacional • Domínio axissimétrico • Geometria semelhante nas duas simulações • Modelo de turbulência KEMODL – YAP (k-ԑ Yap)

  6. Malha numérica – Discretização do domínio • Refinamento nas regiões críticas: • Núcleo e bordas do jato • Região de estagnação • Região do “walljet” • Estratégias: • “Power Law” • Divisão do domínio – Objeto “Null”

  7. Resultados - Geral • Qualitativamente bons, mas deve-se verificar quantitativamente

  8. Domínio – Simulação 1 • Dimensões iguais ao experimento de Loureiro e Freire (2009)

  9. Resultados – Simulação 1 • Perfis apresentam a forma característica, mas deve-se verificar os valores de velocidade. • Picos aparentam estar deslocados

  10. Resultados – Simulação 1 • Eixo vertical: velocidade radial (m/s) • Eixo horizontal: posição axial (mm) r=100 mm r=75 mm

  11. Resultados – Simulação 1 • Eixo vertical: velocidade radial (m/s) • Eixo horizontal: posição axial (mm) r=150 mm r=125 mm

  12. Domínio – Simulação 2 • Parâmetros fornecidos em formas adimensionais no experimento de Behniaetall (1998) • Foram usadas as mesmas proporções na simulação.

  13. Resultados – Simulação 2 r: posição radial (distância da linha de centro) z: posição axial (distância da parede) Uout: Velocidade de saída do jato (35,5 m/s) U: velocidade axial

  14. Resultados – Simulação 2 r: posição radial (distância da linha de centro) z: posição axial (distância da parede) Uout: Velocidade de saída do jato (35,5 m/s) U: velocidade axial

  15. Conclusão • Resultados qualitativamente bons, mas não quantitativamente. • Valores numéricos bons próximos à parede e à linha do centro do jato. • Longe dessas regiões os erros podem ser elevados – superiores a 50%. • Erros atribuídos à utilização de modelos de turbulência.

  16. Conclusão • PHOENICS separa os modelos em baixo Reynolds e alto Reynolds, mas há regiões de ambos os casos na simulação.

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