dezembro 2014 vol. 1 num. 1 - X Congresso Brasileiro de Engenharia Química

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DESENVOLVIMENTO DE UM CÓDIGO EULER PARA ESCOAMENTO COMPRESSÍVEL EM REGIMES SÔNICO E SUPERSÔNICO

Gonçalves, H. L.; VIANNA, S. S. V.;

Artigo:

A simulação de escoamentos é uma área de estudo de enorme relevância na Engenharia Química, e a segurança de processos é um aspecto de preocupação, principalmente no que tange a incêndios e explosões. Em ambos os casos, modelar corretamente o fenômeno depende fortemente do escoamento turbulento e da taxa de mistura em nível molecular, sendo que o último viabiliza a reação química através do contato entre combustível e oxidante. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta os resultados de uma ferramenta computacional desenvolvida para modelar escoamentos em altas velocidades. O programa, baseado na equação de Euler, resolve as equações da continuidade e energia utilizando o método de Lax-Friedrichs e amortecendo as instabilidades através da técnica de viscosidade artificial. O método dos volumes finitos é aplicado em uma modelagem bidimensional e as equações são integradas via Runge-Kutta de quarta ordem, utilizando uma malha retangular. Os pontos da malha, bem como as conectividades, são escritos no padrão VTK (Visualization ToolKit), sendo então visualizadas no Paraview. Testou-se a técnica para diversas geometrias, tendo-se alguns resultados comparados com os de outros grupos de modelagem de fluidos, e a concordância obtida é satisfatória. O programa também apresentou bons resultados para geometrias curvas, capturando adequadamente regiões de descontinuidades.

Artigo:

Palavras-chave: escoamento compressível, CFD, detonação.,

Palavras-chave: ,

DOI: 10.5151/chemeng-cobec-ic-04-ms-087

Referências bibliográficas
  • [1] AEROSPACE DESIGN LAB, University of Stanford, Tutorial 1- Bump in a Channel, encontrado em http://goo.gl/u0kGsW no dia 09/05/2014.
  • [2] DRYSDALE, Dougal et al. (2007) “Explosion Mechanism Advisory Group Report”, Buncefield Major Incident Investigation Board Reports.
  • [3] HEIDARI, Ali et al. (2011), “Numerical simulation of large scale hydrogen detonation” International Journal of Hydrogen Energy, 36(3), 2538-2544p.
  • [4] HIRSCH, Charles (2007) Numerical Computation of Internal and External Flows: The Fundamentals of Computational Fluid Dynamics, Second Edition.
  • [5] KITWARE, Inc. (2010) The VTK User’s Guide, 11th Edition,
  • [6] VIANNA, S.S.V, CANT, R.S (2012) “Explosion pressure prediction via polynomial mathematical correlation based on advanced CFD modeling” Journal of Loss Prevention in the Process Industries, Volume 25, Issue 1, 81-89p.
  • [7] VIANNA, S.S.V., CANT, R.S. (2010) “Modified Porosity Approach and Laminar Flamelet modeling for Advanced Simulation of Accidental Explosions” Journal of Loss Prevention in the Process Industries, Volume 23, 3-14p.
  • [8] WEN, J.X et al. (2011) “Numerical simulation of propane detonation in medium and large scale geometries” Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 24(2), 187-193p.
Como citar:

Gonçalves, H. L.; VIANNA, S. S. V.; "DESENVOLVIMENTO DE UM CÓDIGO EULER PARA ESCOAMENTO COMPRESSÍVEL EM REGIMES SÔNICO E SUPERSÔNICO", p. 473-477 . In: . São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 2359-1757, DOI 10.5151/chemeng-cobec-ic-04-ms-087

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