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Análise de escoamento de fluidos por simulação computacional
Francisco de Assis da Silva Junior, Bruno Nonemacher, Lisiane Trevisan, Fernanda Raquel Brand

Última alteração: 17-10-2016

Resumo


A análise do escoamento de fluidos ao redor de objetos de diferentes geometrias tem sido fundamental para o desenvolvimento da tecnologia em várias áreas do conhecimento, sendo a visualização de escoamentos uma importante ferramenta para o estudo qualitativo de características dos mesmos. Com a utilização dessas técnicas é possível obter um entendimento do comportamento do escoamento do fluido ao redor de um modelo em escala de um objeto real, simulando condições reais, sem a necessidade de qualquer cálculo prévio. Para que o estudo seja válido é necessário que, ao aplicar essas técnicas, as características do escoamento não sejam alteradas e isso pode ser alcançado com as metodologias de injeção de corante, fumaça, sabão em pó ou bolhas de hidrogênio. Embora a ideia seja simples, estas técnicas exigem muito cuidado na aplicação pois a injeção em si pode perturbar o fluxo. A densidade e temperatura do material injetado, se não for igual ao do fluxo no ponto da injeção, também pode influenciar o escoamento. Além disso, para a realização dessas técnicas, a construção de modelos e os equipamentos experimentais como calhas hidrostáticas e túneis de vento podem ser muito caros e tomar muito tempo. Recentemente, um novo tipo de visualização surgiu, a visualização auxiliada por computador. Utilizando-se do fato de que as simulações têm uma performance muito ágil, o que é uma grande vantagem para engenheiros ao avaliar e analisar projetos, a modelagem 3D adaptada do barco Nymph Double Pack Canoe foi realizada no presente trabalho, com o auxílio do software SolidWorks®. Em sequência o pacote FlowSimulation foi utilizado para simular o escoamento do fluido passando pelo barco. A trajetória das partículas, linhas de corrente, velocidade e vorticidade do fluido foram analisadas e comparadas com a literatura, sendo possível comprovar que essa nova ferramenta tem a capacidade de melhorar a eficiência de um projeto e até mesmo validá-lo.


Palavras-chave


Simulação; Escoamento; Solidworks