Repita o Problema 15-31, exceto pela mudança das ventilações de fornecimento e/ou retomo do ar nas diversas localizações do teto. Compare e discuta.

Passo 1

Fala aí, galerinha. Tudo beleza? Vamos fazer mais uma questão de MecFlu pra tirar aquele 10 na prova. Neste problema devemos gerar soluções CFD para várias resoluções de grade para testar a independência da grade para o fluxo através de um difusor. Especificamente, devemos comparar as linhas de fluxo e a diferença de pressão em cada nível de resolução da grade.

Neste caso, temos um escoamento incompressível, assimétrico em relação ao eixo x e turbulento, mas constante na média. Dado que ρ a r = 1,225   k g / m 3 e μ = 1,7894 × 10 - 5   k g ​ ​ / m ⋅ s .

Na resolução de grade muito grosseira, as linhas de fluxo não são bem definidas. Podemos ver em ( a ) :

Sendo assim, o cálculo não é confiável. Conforme a resolução da grade melhora, os detalhes da região de separação do fluxo tornam-se mais refinados - a camada limite é incapaz de permanecer presa em um gradiente de pressão adverso tão forte.

A partir desses gráficos, parece que a independência da grade foi alcançada por volta do quarto caso ( d ) , além do qual não há nenhuma mudança perceptível na forma das linhas de fluxo. Notamos que a simulação de separação de fluxo e bolhas de separação costuma ser uma tarefa muito difícil para um programa CFD. Neste problema específico, devemos usar uma grade extremamente fina a fim de resolver os detalhes da separação do fluxo.

Passo 2

Por fim, temos que a variação de pressão Δ P é tabulado como uma função da contagem de células na tabela para o caso com θ = 20 ° . À medida que a resolução da grade melhora, ΔP aumenta e se torna independente da resolução da grade no quarta ou quinta malha. Isso também é visto na, onde Δ P é plotado como uma função da contagem de células. Fica assim:

Plotando, temos:

É isso, galera. Bora pra praticar mais pra ficar craque.

Resposta

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