Mecanica dos fluidos

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 105 (26244 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 19 de abril de 2013
Ler documento completo
Amostra do texto
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS CURITIBA DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE MECÂNICA ENGENHARIA INDUSTRIAL MECÂNICA PROJETO FINAL DE CURSO II

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO ESCOAMENTO DE UM FLUIDO VISCOELÁSTICO ATRAVÉS DE UMA CONTRAÇÃO BRUSCA

CURITIBA JULHO - 2007

HENRIQUE TONIOLO CORADIN

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO ESCOAMENTO DE UM FLUIDO VISCOELÁSTICO ATRAVÉS DE UMA CONTRAÇÃO BRUSCAMonografia apresentada à disciplina de Projeto de Final de Curso II, como requisito parcial para aprovação.

Orientador: Prof. Admilson T. Franco, Dr. Co-Orientador: Prof. Rigoberto E. M. Morales, Dr.

CURITIBA JULHO - 2007

i

TERMO DE APROVAÇÃO

Por meio deste termo, aprovamos a monografia de Projeto Final intitulada “SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO ESCOAMENTO DE UM FLUIDO VISCOELÁSTICO ATRAVÉSDE UMA CONTRAÇÃO BRUSCA”, realizada pelo aluno Henrique Toniolo Coradin como requisito parcial para aprovação na disciplina Projeto Final II.

Orientador: Prof. Admilson T. Franco, Dr. DAMEC, UTFPR

Co-orientador: Prof. Rigoberto E. M. Morales, Dr. DAMEC, UTFPR

Banca:

Prof. Luciano F. dos Santos Rossi, Dr. DAMEC, UTFPR

Prof. Raul Henrique Erthal, M.Sc. DAMEC, UTFPR

Curitiba, 02 dejulho de 2007.

ii

AGRADECIMENTOS

Em primeiro lugar, gostaria de agradecer a Deus por estar comigo em todos os momentos de minha vida. Aos meus orientadores, Admilson e Rigoberto, pela orientação e dedicação. A meus pais, Paulo e Dorly, pelo amor, carinho, educação, exemplo, apoio e dedicação durante toda minha vida. A minha querida irmã, Caroline, por todo seu amor, carinho e amizadededicados a mim. A minha amada, Anna Carolina, pelo amor, carinho, dedicação, apoio e compreensão durante todo o tempo. Aos meus amigos, que me apoiaram nesta jornada. As demais pessoas, que de alguma forma estiveram comigo neste projeto. A Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR – pelas instalações e estrutura fornecida. Ao Laboratório de Ciências Térmicas – LACIT – pela oportunidade dodesenvolvimento deste projeto. Ao apoio financeiro da Petrobras.

iii

Os autores agradecem ao apoio financeiro da Agência Nacional do Petróleo – ANP – e da Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP – por meio do Programa de Recursos Humanos para o Setor Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (PRH10 – UTFPR).

iv

RESUMO
O escoamento de fluidos não-newtonianos através de uma contraçãobrusca está presente em inúmeras aplicações industriais. Por exemplo, podem-se destacar as indústrias de processamento de polímeros e a petrolífera. Nesta última, durante o processo de perfuração de poços para a produção de petróleo e gás, o fluido de perfuração escoa através de espaços que apresentam reduções bruscas em suas seções. O comportamento reológico dos fluidos de perfuração é descritopor modelos de fluidos não-newtonianos, estando disponíveis em diversos modelos matemáticos. Entre os modelos constitutivos disponíveis, os modelos viscoelásticos são aqueles que podem representar de maneira mais precisa e completa as características do fluido de perfuração. O presente trabalho tem por objetivo elaborar uma metodologia numérica para avaliar o escoamento de um fluido não-newtonianoviscoelástico de Phan-Thien e Tanner – PTT – através de uma contração brusca axissimétrica. Uma revisão bibliográfica do assunto é apresentada. O problema é formulado matematicamente, sendo governado pelas equações de conservação da massa, quantidade de movimento e as relações e equações constitutivas provindas da modelagem do fluido viscoelástico. Devido à sua complexidade, a solução das equaçõesgovernantes será feita através de métodos numéricos. Para tanto, será utilizado o programa de dinâmica de fluidos computacional PHOENICS CFD, o qual é baseado no Método dos Volumes Finitos.

Palavras-chave: Contração brusca, fluido não-newtoniano, fluido viscoelástico, Método dos Volumes Finitos, simulação numérica, DFC.

Simulação Numérica do Escoamento de um Fluido Viscoelástico através...
tracking img