Análise fatorial de fluido viscoplástico dependente da temperatura através de um método estabilizado de elementos finitos

Orientador(a) (dc.contributor.advisor)Zinani, Flávia Schwarz Franceschini
Coorientador(a) (dc.contributor.advisor-co1)Fonseca, Cleiton Elsner da
Lattes Coorientador(a) (dc.contributor.advisor-co1Lattes)http://lattes.cnpq.br/7663035600804507pt_BR
Lattes Orientador(a) (dc.contributor.advisorLattes)http://lattes.cnpq.br/8732272690265023pt_BR
Autor(a) (dc.contributor.author)Teles, Márcio Lembi
Autor(a) Lattes (dc.contributor.authorLattes)http://lattes.cnpq.br/9425713494134462pt_BR
Data de Disponibilização (dc.date.accessioned)2016-11-17T15:28:54Z
dc.date.available (dc.date.available)2016-11-17T15:28:54Z
Data da defesa / Data do evento (dc.date.issued)2016-09-16
Abstract (dc.description.abstract)This paper presents a factor analysis using computational fluid dynamics, flow and heat transfer for viscoplastic fluids from a cylinder confined between parallel walls. It is considered that the rheological properties sensitive to temperature, which couples the thermal and fluid dynamic problems bilaterally. It was developed a formulation based on stabilized finite element method Galerkin Least Squares (GLS - Galerkin Leart-Squares) for approaching non-Newtonian flow with heat transfer and rheological properties dependent terms. This formulation has been implemented in a proper computer code. For the modeling of viscous stresses, a generalized Newtonian fluid model was used, with viscosity function given by the Herschel-Bulkley regularized model as Papanastasiou and properties dependent terms – the initial yield stress and consistency index. The numerical results were investigated using the dimensionless: Reynolds number (Re), Herschel-Bulkley number (Hb), Prandtl number (Pr), potency index (n) and temperature dependence coefficients (a* and b*). It conducted a full factorial experimental design 2K, with objective to evaluate the influence of these parameters on the heat transfer rate, through the Nusselt number (Nu), and localized head loss due to the cylinder by duct obstruction.en
Resumo (dc.description.resumo)Este trabalho apresenta uma análise fatorial, através de fluidodinâmica computacional, do escoamento e transferência de calor para fluidos viscoplásticos a partir de um cilindro confinado entre paredes paralelas. Considera-se que as propriedades reológicas sensíveis à temperatura, o que acopla os problemas térmico e fluidodinâmico de forma bilateral. Foi desenvolvida uma formulação baseada no método estabilizado de elementos finitos Galerkin Mínimos Quadrados (GLS – Galerkin Leart-Squares) para a aproximação de escoamentos não newtonianos com transferência de calor e propriedades reológicas termodependentes. Esta formulação foi implementada em um código computacional próprio. Para a modelagem das tensões viscosa, foi utilizado um modelo de líquido newtoniano generalizado, com função viscosidade dada pelo modelo de Herschel-Bulkley regularizado conforme Papanastasiou e propriedades termodependentes – a tensão inicial de escoamento e o índice de consistência. Os resultados numéricos foram investigados utilizando os adimensionais: número de Reynolds (Re), número de Herschel-Bulkley (Hb), número de Prandtl (Pr), índice de potência (n) e coeficientes de dependência térmica (a* e b*). Foi realizado um planejamento experimental fatorial completo 2K, com objetivo de avaliar a influência destes parâmetros na taxa de transferência de calor, através do número de Nusselt (Nu), e na perda de carga localizada devido à obstrução do canal pelo cilindro.pt_BR
Agência de fomento (dc.description.sponsorship)Nenhumapt_BR
URI (dc.identifier.uri)http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/5945
Idioma (dc.language)pt_BRpt_BR
Nome da instituição (dc.publisher)Universidade do Vale do Rio dos Sinospt_BR
País da Instituição (dc.publisher.country)Brasilpt_BR
Departamento (dc.publisher.department)Escola Politécnicapt_BR
Sigla da Instituição (dc.publisher.initials)Unisinospt_BR
Programa (dc.publisher.program)Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
Direitos de acesso ao documento (dc.rights)openAccesspt_BR
Assunto (dc.subject)Fluidos não newtonianospt_BR
Assunto (dc.subject)Reologiapt_BR
Assunto (dc.subject)Planejamento fatorialpt_BR
Assunto (dc.subject)Propriedades reológicaspt_BR
Assunto (dc.subject)Termodependentespt_BR
Assunto (dc.subject)Non newtonian fluidses
Assunto (dc.subject)Rheologyen
Assunto (dc.subject)Factorial designen
Assunto (dc.subject)Rheological propertiesen
Assunto (dc.subject)Dependent termsen
Tema (CNPq) (dc.subject.cnpq)ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânicapt_BR
Título (dc.title)Análise fatorial de fluido viscoplástico dependente da temperatura através de um método estabilizado de elementos finitospt_BR
Tipo de arquivo (dc.type)Dissertaçãopt_BR

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