Please use this identifier to cite or link to this item: https://app.uff.br/riuff/handle/1/4572
Title: Análise de escoamento em torno de uma esfera
Authors: Ribeiro, Bernardo Luiz Rocha
metadata.dc.contributor.advisor: Araujo, João Felipe Mitre de
metadata.dc.contributor.members: Rachid, Felipe Bastos de Freitas
Thompson, Roney Leon
Fonseca, Maria da Penha Cindra
Issue Date: 20-Sep-2017
Abstract: A análise da turbulência em escoamentos é de grande importância na mecânica dos fluidos devido às suas mais variadas implicações. O escoamento em torno da esfera é um caso que, apesar da geometria ser simples e muito utilizada, demonstra um alto nível de complexidade em relação às simulações numéricas. O presente projeto tem como objetivo apresentar diversos modelos RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) sendo empregados nesta geometria com o intuito de estudar as suas diferenças e semelhanças comparados a um tipo de simulação mais acurado, como o LES (Large Eddy Simulation). Além disso, emprega-se a metodologia da decomposição tensorial para analisar a captura da turbulência pelo tensor de Reynolds em um modelo baseado na hipótese de Boussinesq. Mostram-se que, os modelos k≠‘ e suas variações RNG e Realizable geraram resultados onde não gerou descolamento da camada limite na superfície esférica, o que está de acordo com a literatura. Os modelos k ≠ Ê e SST apresentaram esse descolamento, conforme esperado, e em todos os modelos ocorreram semelhanças com os resultados apresentados pelo modelo base de comparação (Smagorinsky SGS), principalmente em se tratando de valores de velocidade e não de pressão. A decomposição tensorial mostra que o modelo baseado na hipótese de Boussinesq não foi suficiente para a captura do tensor de Reynolds no escoamento em torno da esfera. É preciso empregar outros modelos presentes na teoria da decomposição tensorial para atingir o objetivo da plena captura da turbulência neste escoamento.
metadata.dc.description.abstractother: The turbulence analysis in flows has a major role in fluid mechanics due to the variety of its implications. The flow around a sphere is a case where, although the geometry is simple and much used, it shows a high complexity level in relation with numerical simulations. The present project has an objective to show different RANS (Reynolds Averaged Navier- Stokes) models being applied in this geometry with the intention to study the differences and similarities comparing with a more accurate simulation, like the LES (Large Eddy Simulation). Besides that, the project applies a tensor decomposition theory where the goal is to analyse the turbulence capture by the Reynolds stress tensor in a model based on the Boussinesq hypothesis. Results show that k ≠ ‘ models and its variations RNG e Realizable do not present a detachment of the boundary layer on the spherical surface, which is confirmed by the literature. On the other hand, k ≠ Ê and SST models present this detachment, as also observed by the literature. All models presented similarities with the results generated by the LES model (Smagorinsky SGS), mainly regarding the velocity values and not the pressure ones. The tensor decomposition shows that the model based on the Boussinesq hypothesis is not sufficient to capture the Reynolds stress tensor in a flow around a sphere. It is necessary to apply additional models observed in the tensor decomposition theory in order to achieve the goal that is to capture the turbulence in this flow type.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/4572
Appears in Collections:TGM - Trabalhos de Conclusão de Curso

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
TCC - Bernardo Luiz Rocha Ribeiro - Versão sem assinaturas.pdf24.25 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.