EM974 - Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental

Apresentação em tema: "EM974 - Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental"— Transcrição da apresentação:

1 EM974 - Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental
Análise do coeficiente de descarga devido ao escoamento através de uma placa de orifício Enoque Akira Suga Bruno Diniz Mendonça

2 Introdução Medidores de pressão através de fluxo de fluído por um tubo passando por uma placa com orifício, gerando diferencial de pressão a jusante e a montante da placa. Tem uma larga aplicabilidade devido a: Simplicidade Baixo custo Praticidade

3 Metodologia do Projeto
Objetivo Realizar um paralelo entre modelo real adotado pela norma ABNT NBR ISO e o modelo criado pelo programa PHOENICS, tendo como principal enfoque o coeficiente de descarga como fator de comparação. Metodologia do Projeto Revisão Bibliográfica Modelamento computacional e pré-simulação Refinamento Simulação final Análise dos dados e conclusão

4 Revisão Bibliográfica
ABNT NBR ISO Dimensões padrões da placa com orifício e posição das tomadas de pressão

5 Revisão Bibliográfica
ABNT NBR ISO Valores de coeficiente de descarga reais tabelados em função da razão de diâmetros β e o número de Reynolds do escoamento.

6 Revisão Bibliográfica
Coeficiente de Descarga Relaciona a razão entre os resultados teóricos e reais. 𝐶= 𝑞 𝑚 1− 𝛽 4 𝜋 4 𝑑 Δ 𝑝 𝜌 Variáveis: Vazão mássica Diferença de pressões Método de análise: Variação da vazão mássica Diferença de pressão COEFICIENTE DE DESCARGA

7 Modelo Computacional Modelo I Modelo de turbulência: LVEL
Diâmetro do tubo: 100 mm Diâmetro do orifício: 30 mm Placa com orifício: BLOCKAGE Comprimento do tubo: 1 m Malha: NX= 1; NY= 20; NZ= 31 Fluido de trabalho: água a 20ºC

8 Pré-Simulação Pré-Simulação Vazão Mássica (kg/s) C (Simulação) C
(Norma) Erro(%) I 4 0,9010 0,6028 49 II 24 0,8931 0,5991 III 80 0,9035 0,5984 51

9 Refinamento Modelo II Modelo de turbulência: KECHEN
Diâmetro do tubo: 100 mm Diâmetro do orifício: 70 mm Placa com orifício: PLATE Comprimento do tubo: 2 m Malha: NX= 1; NY= 35; NZ= 130 ( Maior número de células a jusante). Fluido de trabalho: água a 20ºC

10 Pré-Simulação Pré-Simulação Vazão Mássica (kg/s) C (Simulação) C
(Norma) Erro(%) I 0,8 0,5424 0,6157 12 II 8 0,5401 0,6099 11 III 80 0,5322 0,6061

11 Modelo computacional plausível com resultados reais!
Análise dos Dados Modelo computacional plausível com resultados reais!