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 060387 Bruno Diniz Mendonça 084293

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

Metodologia do Projeto Objetivo Realizar um paralelo entre modelo real adotado pela norma ABNT NBR ISO 5167-1 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

Revisão Bibliográfica ABNT NBR ISO 5167-1 Dimensões padrões da placa com orifício e posição das tomadas de pressão

Revisão Bibliográfica ABNT NBR ISO 5167-1 Valores de coeficiente de descarga reais tabelados em função da razão de diâmetros β e o número de Reynolds do escoamento.

Revisão Bibliográfica Coeficiente de Descarga Relaciona a razão entre os resultados teóricos e reais. 𝐶= 𝑞 𝑚 1− 𝛽 4 𝜋 4 𝑑 2 2 Δ 𝑝 𝜌 Variáveis: Vazão mássica Diferença de pressões Método de análise: Variação da vazão mássica Diferença de pressão COEFICIENTE DE DESCARGA

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

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

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

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

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