Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/12095
Type: Dissertação
Title: Estudo experimental da aplicação de ranhuras longitudinais em escoamentos turbulentos internos
Author(s)/Inventor(s): Norões, Higuel Parga de Paiva
Advisor: Freire, Átila Pantaleão Silva
Co-advisor: Loureiro, Juliana Braga Rodrigues
Abstract: Técnicas de redução de arrasto são empregadas na diminuição do consumo energético de diversos sistemas de transporte na engenharia. Dentre elas, destacam-se as ranhuras longitudinais, já que são do tipo passivo e de fácil fabricação quando comparadas com outras técnicas. Na literatura, mostra-se que as ranhuras longitudinais atuam modificando a estrutura da camada limite turbulentas de escoamentos tanto internos quanto externos. A alteração na dinâmica do escoamento próximo à parede faz com que a tensão de cisalhamento apresente reduções de até 10%, o que se reflete diretamente na diminuição do consumo energético do sistema. O experimento construído e analisado neste trabalho consiste em comparar o escoamento interno de um canal retangular de parede lisas e um canal com ranhuras longitudinais. As ranhuras possuem dimensões ótimas pré-estabelecidas pela literatura. Foram utilizadas técnicas de medição de variação de pressão, velocimetria por imagem de partículas e velocimetria laser Doppler. Os resultados mostram valores de redução de arrasto acimas de 20%, consistentes entre técnicas de medição independentes. A obtenção deste resultado sem precedentes na literatura mostra que o uso de ranhuras longitudinais pode e deve ser estudado mais aprofundadamente para que sejam aplicadas com sucesso na indústria.
Abstract: Drag reduction techniques are used for energy consumption reduction in various engineering transport systems. Among them, longitudinal riblets stand out since they are passive and of relative easy fabrication when compared to other techniques. It is shown on literature that longitudinal riblets act on modifying turbulent boundary layer of both internal and external flows. Change on flow dynamics near the wall leads to a decrease of up to to 10% in shear stress, which directly reflects system’s energy consumption reduction. The built and analysed experiment of this work consists in comparing the internal flow of a smooth wall rectangular channel and a longitudinal riblets covered channel. Riblets dimensions are optimal as pre-established by literature. Measurements techniques of pressure variation, particle image velocimetry and laser Doppler anemometry. Results show drag reductions of up to 20%, consistent between independent measurement techniques. The achievement of this unprecedented outcome shows the use of longitudinal riblets can and must be studied in-depth for successful application in industry.
Keywords: Ranhura longitudinal
Redução de arrasto
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Dec-2018
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
HiguelPargaDePaivaNoroes.pdf21,49 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.