Avaliação da capacidade de três modelos de turbulência em predizer o escoamento ao redor de um cilindro no interior de um túnel de vento
Guilherme Loyola França de Vasconcellos1; Antônio Augusto Mesquita Diniz1; Caio Dell'Oro de Oliveira1; Sérgio de Morais Hanriot1; Cristiana Brasil Maia1
1 Pontíficia Universidade Católica de Minas Gerais
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0312
Resumo
O comportamento do escoamento ao redor de superfícies planas e corpos rombudos tem sido estudado numérica e experimentalmente por diversos pesquisadores ao longo dos anos, sendo uma área de grande interesse devido ao grande número de estruturas que possuem este formato. Neste trabalho, foi realizada uma análise numérica do comportamento do escoamento ao redor de um cilindro circular inserido no centro da seção de testes de um túnel de vento para baixas velocidades, utilizando o software comercial Ansys CFX® 14.5. Foram avaliadas a capacidade de três modelos de turbulência baseados nas Médias de Reynolds das equações de Navier-Stokes (RANS), κ-ε, SST k-ω e BSL EARSM, em predizer os parâmetros do escoamento de ar no interior de um túnel de vento para baixas velocidades. As dimensões do túnel de vento representam um equipamento localizado na Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Brasil. O cilindro circular estudado possui diâmetro de 30 mm e seu comprimento é de 200 mm. Os resultados foram comparados com os dados experimentais obtidos no dispositivo experimental. Os resultados numéricos mostraram que os modelos k-ω SST e BSL EARSM retornaram resultados mais próximos aos dados experimentais, o que pode ser explicado pelo baixo desempenho do modelo κ-ε na previsão de escoamentos internos nas regiões próximas às paredes tanto do cilindro quanto do túnel de vento.
Palavras-chave: Modelo de turbulência; Túnel de vento; Cilindro; RANS