Simulação ansys

Introdução
O objetivo desse TDE é que o aluno se sinta seguro ao especificar o domínio computacional, a malha geométrica, escolher o fluído, as condições de contorno, e simular o escoamento interno ou externo em ambientes amplamente utilizados no meio acadêmico e/ou industrial para resolver escoamentos laminar ou turbulento, com ou sem transferência de calor, em regime permanente ou transitório. A ferramenta MVF (Método dos Volumes Finitos) é utilizada para auxiliar nesse projeto.
O que se espera do aluno nesse TDE:
• Seja criativo para projetar a configuração do domínio computacional;
• Especifique o fluido
• Especifique as equações que modelam o problema
• Destaque as condições de contorno,
• Verifique se o escoamento é laminar ou turbulento (escolha o modelo de turbulência), escoamento isotérmico ou não isotérmico, em regime permanente ou transiente;
• Desenvolva o modelo computacional (malha, condições de contorno, condições iniciais) no ambiente do software CFX ou Fluente Ansys CFD ou no Open Foan ou Python.

Pede-se:
1. Escrever um relatório descrevendo a ideia e a concepção de 2 projetos, assim como a ideia do desenvolvimento. Não deve colocar apenas o desenho sem explicações.
2. Desenho técnico com as dimensões;
3. Malha dos volumes finitos, mostrando as condições de contorno;
4. Tipo de fluido utilizado (ex. água, ar,...etc);
5. Condições usadas para simulações, erro, número de iterações, ...
6. Perfis de algum parâmetro como velocidade ou pressão em alguma linha, ou plano
7. Linhas de função corrente em todo o domínio ou plano paralelo a algum eixo específico do domínio;
8. Justifique o motivo da escolha das soluções apresentadas, fluido, malha.
9. Envie os códigos desde geometria, malha até resolução no Ansys (*.cfx ou *.def) para que o estudo possa ser verificado na totalidade.

Escolha 2 projetos (a dupla que deve escolher quais estudar e resolver).
O escoamento em tubos cilíndricos é usado para analisar o comportamento dos fluidos em sistemas de tubulação, como redes de abastecimento de água, sistemas de esgoto, dutos industriais e sistemas de refrigeração. O estudo do escoamento em tubos cilíndricos é fundamental para entender a pressão, a velocidade e as perdas de carga nos sistemas de transporte de fluidos. Em sistemas de aquecimento e refrigeração, o escoamento em tubos cilíndricos é usado para transferir calor de um fluido para outro. Por exemplo, em trocadores de calor, os tubos cilíndricos são usados para permitir a transferência eficiente de calor entre um fluido quente e um fluido frio. Em processos de fabricação, como extrusão e laminação, o escoamento em tubos cilíndricos é usado para moldar materiais metálicos e poliméricos. É utilizado para modelar a interação entre a água e os solos em obras de drenagem, projetos de túneis, fundações de pontes e outros projetos geotécnicos.

Projeto 1: Escoamento interno em tubo/duto cilíndrico
Calcule a vazão mássica (Kg/s) no tubo de seção circular sabendo-se que o perfil de velocidades é dado por v = v0[1-(r/R)2], com v0 = 1 m/s, R = 5 cm, sendo a densidade do líquido 1000 Kg/m3.

Projeto 2: Escoamento interno em tubulação cilíndrica
Um gás escoa em regime permanente na tubulação que segue. Qual a velocidade na seção 2?

Projeto 3: Escoamento interno com mistura em tubulação
Um tubo admite água (r = 1000 Kg/m3) num reservatório com uma vazão de 20 l/s. No mesmo reservatório é trazido óleo (r = 800 Kg/m3) por outro tubo com vazão de 10 l/s. A mistura homogênea formada é descarregada por um tubo cuja seção tem uma área de 30 cm2. Determinar a massa específica da mistura no tubo de descarga e a velocidade da mesma



Projeto 4: Escoamento interno em duto retangular
Calcule a vazão volumétrica e a velocidade média para o duto mostrado na figura que segue, dada a velocidade na entrada conforme equação que segue