Simulação de fluido de um tanque industrial utilizando o método numérico smoothed particle hydrodynamics

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Boszczovski, Pedro Henrique Piantoni
• Orientador(a): Lobeiro, Adilandri Mercio
• Banca de defesa: Lobeiro, Adilandri Mercio , Arantes, Eudes José , Cardoso, Flávia Aparecida Reitz , Santos, Solange Regina dos , Galina, Vanderlei
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Campo Mourao
• Programa de Pós-Graduação: Inovações Tecnológicas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Hidrodinâmica; Dinâmica dos fluidos; Viscosidade; Hydrodynamics; Fluid dynamics; Viscosity
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28397

Métodos numéricos são utilizados em grande parte para resolução de problemas e fenômenos físicos naturais complexos que não possuem solução analítica. Sua abordagem de aproximação possibilita a resolução de problemas técnicos e científicos com grande fidelidade de resultados. O método Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) ou Hidrodinâmica de Partículas Suavizadas é um método cuja origem deriva do estudo de problemas astrofísicos e que foi aplicado ao estudo do comportamento de fluidos. Por isso, atualmente é uma ferramenta poderosa capaz de solucionar grandes problemas relacionados a dinâmica de fluidos, utilizado pela academia e em funções comerciais. O método é Lagrangiano e não depende de uma malha numérica, que é responsável pela leitura de informações a cada instante de tempo, mas sim de que pequenas partículas, discretizadas no domínio, possuam suas próprias informações e as carreguem durante o tempo necessário. O método foi aplicado em um tanque industrial de refrigeração como forma de modelagem para evitar custos de aplicação e melhoras de funcionamento pelo simuladorDualSphysics. Foram feitas duas simulações com geometrias diferentes, sendo original e modificada. O novo modelo de misturador proposto obteve pequenos ganhos de economia de energia, melhor fluxo e distribuição do fluido e maior aproveitamento energético do sistema. O método demonstrou possuir alta demanda computacional porém, alta capacidade de trabalhar com fluidos e deformações comuns a estes problemas.