Modelagem matemática do escoamento turbulento em canal axissimétrico: uma abordagem com software livre

Abstract

A presente pesquisa apresenta um estudo do escoamento turbulento ocasionado pela interação entre “bluff-bodies” - corpos geométricos que podem ser instalados em turbinas aeronaves como estabilizadores de chamas que geram zonas de recirculação e, consequentemente, aumentam a eficácia da queima do combustível. Este trabalho utilizou o software livre de Computational Fluid Dynamics (CFD) OpenFoam para realizar simulações computacionais que permitiram a análise do comportamento do ar em relação às zonas de recirculação geradas pela inserção dos corpos em forma de cone e disco. Foram realizadas simulações envolvendo diferentes valores de espessura (em mm) destes corpos e velocidades do escoamento (em m/s). Para analisar o comportamento do escoamento turbulento foram utilizados alguns dos modelos matemáticos mais comuns em estudos envolvendo o fenômeno da turbulência, k-E, k-W, k-ERN G, k-WS ST , fato que permitiu que fosse feita a comparação entre os dados obtidos computacionalmente e os experimentais previamente obtidos na literatura. Pode-se dizer que, entre os modelos estudados, o que mostrou maior conformidade com os dados experimentais foi o k-W SST.