Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann

Bibliographic Details
Main Author: Meira, Rodrigo Esperança da Cunha Pimentel de
Publication Date: 2016
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2715
Summary: The goal of this work is to numerically investigate the flow of power law and Bingham fluids next to the interface between a free and a porous region (fluid-porous interface) using the lattice Boltzmann method. For this, the flow between parallel plates partially filled by a porous material is studied, with the porous medium being represented by a set of solid square obstacles uniformly distributed in lower half of the channel. Results show the influence of non-dimensional parameters in the free region friction factor. In geral, it is observed that the friction factor decreases when porosity or Bingham number are increased and number of obstacles, Reynolds number or power law index are lowered. Moreover, it is porposed the application of the fluid-porous interface model proposed by Ochoa-Tapia e Whitaker (1995b) to the flow of power law fluids by varying the stress jump coefficient with the power law index.
id UTFPR-12_47deaef6862f34cb759e2bcf82b921c7
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/2715
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice BoltzmannNumerical analysis of power law and Bingham fluids flow in a channel partially filled by a porous domain using the Lattice Boltzmann methodDinâmica dos fluidosEscoamentoMateriais porosos - Dinâmica dos fluidosFluidodinâmica computacionalEngenharia térmicaFluidos newtonianosEngenharia mecânicaFluid dynamicsRunoffPorous materials - Fluid dynamicsComputational fluid dynamicsHeat engineeringNewtonian fluidsMechanical engineeringCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICAEngenharia MecânicaThe goal of this work is to numerically investigate the flow of power law and Bingham fluids next to the interface between a free and a porous region (fluid-porous interface) using the lattice Boltzmann method. For this, the flow between parallel plates partially filled by a porous material is studied, with the porous medium being represented by a set of solid square obstacles uniformly distributed in lower half of the channel. Results show the influence of non-dimensional parameters in the free region friction factor. In geral, it is observed that the friction factor decreases when porosity or Bingham number are increased and number of obstacles, Reynolds number or power law index are lowered. Moreover, it is porposed the application of the fluid-porous interface model proposed by Ochoa-Tapia e Whitaker (1995b) to the flow of power law fluids by varying the stress jump coefficient with the power law index.CERNNNeste trabalho, propõe-se o estudo numérico do escoamento de fluidos de lei de potência e Bingham junto à interface entre uma região livre e outra porosa (interface fluido-porosa) utilizando o método lattice Boltzmann. Para tanto, considera-se o escoamento entre placas planas e paralelas entre as quais se faz presente um meio poroso abordado de forma heterogênea (resolução espacial da ordem de grandeza dos poros), representado através de obstáculos sólidos quadrados uniformemente distribuídos na parte inferior do canal. As análises realizadas mostram o efeito dos diversos parâmetros adimensionais que descrevem o problema sobre o fator de atrito na região livre do canal. De um modo geral, constata-se que a discrepância entre os fatores de atrito na região livre do canal e para o escoamento entre placas planas e paralelas cresce com o aumento da porosidade e do número de Bingham e com as reduções do número de obstáculos que compõem o meio poroso, número de Reynolds e índice de lei de potência. Ademais, propõe-se a adaptação do modelo analítico para a representação da interface fluido- porosa para escoamento de fluido newtoniano proposto por Ochoa-Tapia e Whitaker (1995b) ao escoamento de fluido de lei de potência, verificando-se a possibilidade de incorporar o comportamento não newtoniano do fluido ao parâmetro empírico do modelo.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de MateriaisUTFPRJunqueira, Silvio Luiz de Mellohttp://lattes.cnpq.br/2213804390733564Negrão, Cezar Otaviano Ribeirohttp://lattes.cnpq.br/4344790398205987Junqueira, Silvio Luiz de MelloPhilippi, Paulo CesarNegrão, Cezar Otaviano RibeiroFranco, Admilson TeixeiraMeira, Rodrigo Esperança da Cunha Pimentel de2017-12-09T23:42:24Z2017-12-09T23:42:24Z2016-11-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMEIRA, Rodrigo Esperança da Cunha Pimentel de. Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann. 2016. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2715porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2017-12-09T23:42:24Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/2715Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.bropendoar:2017-12-09T23:42:24Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann
Numerical analysis of power law and Bingham fluids flow in a channel partially filled by a porous domain using the Lattice Boltzmann method
title Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann
spellingShingle Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann
Meira, Rodrigo Esperança da Cunha Pimentel de
Dinâmica dos fluidos
Escoamento
Materiais porosos - Dinâmica dos fluidos
Fluidodinâmica computacional
Engenharia térmica
Fluidos newtonianos
Engenharia mecânica
Fluid dynamics
Runoff
Porous materials - Fluid dynamics
Computational fluid dynamics
Heat engineering
Newtonian fluids
Mechanical engineering
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
Engenharia Mecânica
title_short Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann
title_full Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann
title_fullStr Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann
title_full_unstemmed Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann
title_sort Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann
author Meira, Rodrigo Esperança da Cunha Pimentel de
author_facet Meira, Rodrigo Esperança da Cunha Pimentel de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Junqueira, Silvio Luiz de Mello
http://lattes.cnpq.br/2213804390733564
Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro
http://lattes.cnpq.br/4344790398205987
Junqueira, Silvio Luiz de Mello
Philippi, Paulo Cesar
Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro
Franco, Admilson Teixeira
dc.contributor.author.fl_str_mv Meira, Rodrigo Esperança da Cunha Pimentel de
dc.subject.por.fl_str_mv Dinâmica dos fluidos
Escoamento
Materiais porosos - Dinâmica dos fluidos
Fluidodinâmica computacional
Engenharia térmica
Fluidos newtonianos
Engenharia mecânica
Fluid dynamics
Runoff
Porous materials - Fluid dynamics
Computational fluid dynamics
Heat engineering
Newtonian fluids
Mechanical engineering
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
Engenharia Mecânica
topic Dinâmica dos fluidos
Escoamento
Materiais porosos - Dinâmica dos fluidos
Fluidodinâmica computacional
Engenharia térmica
Fluidos newtonianos
Engenharia mecânica
Fluid dynamics
Runoff
Porous materials - Fluid dynamics
Computational fluid dynamics
Heat engineering
Newtonian fluids
Mechanical engineering
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
Engenharia Mecânica
description The goal of this work is to numerically investigate the flow of power law and Bingham fluids next to the interface between a free and a porous region (fluid-porous interface) using the lattice Boltzmann method. For this, the flow between parallel plates partially filled by a porous material is studied, with the porous medium being represented by a set of solid square obstacles uniformly distributed in lower half of the channel. Results show the influence of non-dimensional parameters in the free region friction factor. In geral, it is observed that the friction factor decreases when porosity or Bingham number are increased and number of obstacles, Reynolds number or power law index are lowered. Moreover, it is porposed the application of the fluid-porous interface model proposed by Ochoa-Tapia e Whitaker (1995b) to the flow of power law fluids by varying the stress jump coefficient with the power law index.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-11-18
2017-12-09T23:42:24Z
2017-12-09T23:42:24Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MEIRA, Rodrigo Esperança da Cunha Pimentel de. Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann. 2016. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2715
identifier_str_mv MEIRA, Rodrigo Esperança da Cunha Pimentel de. Estudo do escoamento de fluidos de lei de potência e de Bingham em canal parcialmente poroso utilizando o método Lattice Boltzmann. 2016. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2715
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br
_version_ 1834836219750514688

Similar Items