Análise numérica da perda de carga localizada em escoamentos laminares de fluidos do tipo power-law e Bingham em contrações e expansões abruptas

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dc.contributor.advisor-co1Thompson, Roney Leon
dc.contributor.advisor1Soares, Edson José
dc.contributor.authorKfuri, Sérgio Luiz Dalvi
dc.contributor.referee1Martins, Márcio
dc.contributor.referee2Quintella, Erick
dc.contributor.referee3Scandian, Cherlio
dc.date.accessioned2016-08-29T15:32:52Z
dc.date.available2016-07-11
dc.date.available2016-08-29T15:32:52Z
dc.date.issued2010-12-17
dc.description.abstractThe calculation of head loss is essential for piping projects and selection of pumps. Of-ten the pipe lines are present accessories like bends, valves, contractions and expansions. Accesso-ries like these are responsible for a portion of the energy loss that is traditionally accounted for bythe coefficient of pressure loss located,K.The literature provides coefficients for localized head loss for Newtonian fluids forseveral geometries. Non-Newtonian materials are common in various industrial applications, butthere isn’t still complete knowledge of the head loss for the various possible geometries, and evenless for the different rheological parameters.Among the many possible manifestations for a non-newtonian fluid are pseudoplasti-city, viscoplasticity, elasticity and thixotropy there is two of interest for the proposed work: shear-thinning and viscoplasticity. The proposed work is to obtain the local loss coefficient by analy-zing the behavior of pseudoplastic and viscoplastic fluids through two typical geometries foundin pumping systems: abrupt contraction and abrupt expansion. These accessories are studied byvarying the aspect ratio.The pseudoplastic and viscoplastic is generally captured by model Generalized New-tonian fluid with use of a typical function to describe the viscosity. This paper uses the functionspower-law and Bingham. The study was conducted based on a numerical approach with the finiteelement technique with the Galerkin approximation. The results are compared with the few results xixin the literatureeng
dc.description.resumoO cálculo da perda de carga ´e fundamental para projetos de tubulações e seleção de bombas. Frequentemente nas linhas de tubulações estão presentes acessórios como joelhos, válvulas, contrações e expansões. Acessórios como estes são responsáveis por uma parcela da redução de energia que é tradicionalmente contabilizada pelo coeficiente de perda de carga localizada, K. A literatura disponibiliza coeficientes de perda de carga localizada para fluidos newtonianos para as mais variadas geometrias. Em várias aplicações industriais é comum a presença de materiais não newtonianos, porém não há ainda o completo conhecimento da perda de carga para as diversas geometrias possíveis, e menos ainda para os diversos parâmetros reológicos .Entre as diversas manifestações, possíveis para um fluido não newtoniano citam-se a pseudoplasticidade, a viscoplasticidade, a elasticidade e a tixotropia e duas são de interesse para a proposta deste trabalho: a pseudoplasticidade e a viscoplasticidade. A proposta deste trabalho é obter o coeficiente de perda de carga localizada analisando o comportamento pseudoplástico e viscoplástico do fluido através de duas geometrias típicas encontradas em sistemas de bombeamento: contrações abruptas e expansões abruptas. Esses acessórios serão estudados variando a razão de aspecto. Os comportamentos pseudoplástico e viscoplástico são geralmente capturados pelo modelo de Fluido Newtoniano Generalizado com uso de alguma função típica para descrever a viscosidade. O presente trabalho utiliza as funções power-law e Bingham. O estudo é realizado xvii através da abordagem numérica com a técnica de elementos finitos com a aproximação de Galerkin. Os resultados obtidos são comparados com os poucos resultados encontrados na literatura.
dc.formatText
dc.identifier.citationKFURI, Sérgio Luiz Dalvi. Análise numérica da perda de carga localizada em escoamentos laminares de fluidos do tipo power-law e Bingham em contrações e expansões abruptas. 2010. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2010.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/4144
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectSimulação numéricapor
dc.subject.br-rjbnFluidos não-newtonianos
dc.subject.br-rjbnFluidos newtonianos
dc.subject.br-rjbnViscoplasticidade
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.subject.udc621
dc.titleAnálise numérica da perda de carga localizada em escoamentos laminares de fluidos do tipo power-law e Bingham em contrações e expansões abruptas
dc.typemasterThesis
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