Estudo numérico de jato líquido em escoamento cruzado usando uma abordagem híbrida
Numerical study of liquid jet in crossflow using a hybrid approach
| dc.contributor | Souza, Francisco José de | |
| dc.contributor | Silveira Neto, Aristeu da | |
| dc.contributor | Guimarães, Gilmar | |
| dc.contributor | Vedovoto, João Marcelo | |
| dc.contributor | Noriler, Dirceu | |
| dc.contributor | Huebner, Rudolf | |
| dc.creator | Fontes, Douglas Hector | |
| dc.date | 2019-01-14T14:43:45Z | |
| dc.date | 2019-01-14T14:43:45Z | |
| dc.date | 2018-12-19 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T21:09:29Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T21:09:29Z | |
| dc.identifier | FONTES, Douglas Hector. Numerical study of liquid jet in crossflow using a hybrid approach. 2018. 122 f. Tese (Doutorado em Eng. Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. Disponível em http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.914. | |
| dc.identifier | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/23811 | |
| dc.identifier | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.914 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9065058 | |
| dc.description | The main goal of this dissertation is to present a proper methodology for numerical solution of spray formation in liquid jet in crossflow configuration, by means of a hybrid approach. Hybrid approach is a mixture of Euler-Euler and Euler-Lagrange approaches to solve a specific problem. From the stand point of the objectives of the dissertation, the VOF method was implemented in the unstructured grid code UNSCYFL3D, in which Euler-Lagrange structure had been already implemented. Numerical verification and validation for VOF method showed results according to the data from literature. Two primary breakup coefficients, two secondary breakup models and the effects of two-way coupling with droplet-to-droplet collisions were systematically evaluated, in order to establish the most suitable methodology to solve liquid jet in crossflow in the regimes of the studied cases. Numerical results presented good agreement with the experimental ones, related to liquid jet topology, spray formation, mean diameter of droplets, mass fraction distribution and droplet velocity. Considering the most difficult feature to be obtained experimentally, the primary coefficient Cb = 3.44 and the AB-TAB secondary breakup model showed the best agreement with the experimental results. Numerical results using two-way coupling with droplet-to-droplet collision presented negligible differences related to simulations using one-way coupling. | |
| dc.description | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | |
| dc.description | Tese (Doutorado) | |
| dc.description | Esta tese tem por obejtivo apresentar uma metodologia adequada para solção numérica da formação de aerossol na configuração de jato líquido em escoamento cruzado de gás, por meio de uma abordagem híbrida. A abordagem híbrida pode ser descrita como uma mistura das abordagens Euler-Euler e Euler-Lagrange na solução de um problema específico. Tendo em vista o objetivo da tese, realizou-se a implementção do método VOF (abordagem Euler-Euler) no código de malha não estruturada UNSCYFL3D, no qual a estrutura numérica para a abordagem Euler-Lagrange já estava implementada. Verificações e validações numéricas para o método VOF foram realizados, gerando resultados satisfatórios, em concordância com dados da literatura. Dois coeficientes para correlação de quebra primária, dois modelos de quebra secundária e acoplamento de duas vias com colisão entre partículas foram avaliados sistematicamente, de modo a estabelcer para os casos simulados a metodolgia mais adequada para a solução numérica de aerossol na configurção de jato líquido em escoamento cruzado. Os resultados numéricos apresentaram boa concordância com os dados experimentais no que tange à topologia do jato líquido, formção do aerossol, estimativas do diâmetro médio, distribuição de frção mássica e velocidade de gotas. Em termos das características de mais difícil reprodução com simulações numéricas, o coeficiente de quebra primária Cb = 3.44 e o modelo de quebra secundária AB-TAB apresetaram melhor concordância com os experimentos. As simulações usando acoplamento de duas vias com colisão entre partículas não apresentaram diferenças em relação às simulações com acoplamento de uma via. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | eng | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Uberlândia | |
| dc.publisher | Brasil | |
| dc.publisher | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Liquid jet in crossflow | |
| dc.subject | Spray | |
| dc.subject | Primary breakup | |
| dc.subject | Secondary breakup | |
| dc.subject | Jato líquido em escoamento cruzado | |
| dc.subject | Aerossol | |
| dc.subject | Quebra primária | |
| dc.subject | Quebra secundária | |
| dc.subject | Vof | |
| dc.subject | Engenharia mecânica | |
| dc.subject | Aerossóis | |
| dc.subject | Equações | |
| dc.subject | Métodos de simulação | |
| dc.subject | Funções de lagrange | |
| dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS | |
| dc.title | Estudo numérico de jato líquido em escoamento cruzado usando uma abordagem híbrida | |
| dc.title | Numerical study of liquid jet in crossflow using a hybrid approach | |
| dc.type | Tese |