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Título: Impacto da presença de particulado no escoamento em válvulas Tesla
Título(s) alternativo(s): Impact of the presence of particulate matter on the flow of Tesla valves
Autor(es): Albertino, Luis Filipe Freitas
Orientador(es): Salvo, Ricardo de Vasconcelos
Palavras-chave: Válvulas
Partículas (Física, química, etc.)
Tesla, Nikola, 1856-1943
Valves
Particles
Data do documento: 16-Nov-2022
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Londrina
Citação: ALBERTINO, Luis Filipe Freitas. Impacto da presença de particulado no escoamento em válvulas tesla. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022.
Resumo: Foi investigada a influência do particulado no escoamento em válvulas Tesla. A literatura atual cita a insensibilidade desse dispositivo ao particulado, entretanto não se encontram trabalhos corroborando tal hipótese, mesmo este sendo um dos parâmetros para escolha de tal modelo de válvula. Foram realizadas simulações numéricas, em duas dimensões, com modelo de válvula tesla já estudado na literatura. Investigou-se os efeitos do número de elementos da malha, utilização de modelo de turbulência 𝑘 𝜔 SST e número de Reynolds 100, 200 e 400 com regime permanente. Utilizou-se regime transiente, modelo de turbulência 𝑘 𝜔 SST e os números de Reynolds anteriores em simulações com porcentagens volumétricas de particulado entre 0 e aproximadamente 10%. Foi observado efeito positivo na diodicidade, importante parâmetro para avaliação da performance de válvulas passivas segundo a literatura, que, em geral, aumento conforme o aumento de porcentagem volumétrica de particulado. O particulado mostra-se como uma possível nova variável para otimização e escolha de válvulas Tesla, sendo necessários novos estudos avaliando a influência de características individualizadas do particulado tais como: densidade, tamanho e formato.
Abstract: The influence of particulate matter on the flow on Tesla valves was investigated. The current literature cites the insensibility of this device to particulate matter, however, literature corroborating that assertion was not found even though it was a parameter for choosing such valve. Two dimensional numeric simulations were made using a Tesla valve model already studied by the literature. The effects of the number of elements in the mesh, utilization of 𝑘 𝜔 SST turbulence model and Reynolds numbers 100, 200 and 400 with steady state flow regime. Transient state, 𝑘 𝜔 SST turbulence model, and the same Reynolds numbers were used in simulations with volumetric percentage of particulate matter between 0 and approximately 10% were used to evaluate the influence of the particulate matter. It was observed a positive effect on diodicity, an important parameter for the evaluation of the performance of passive valves as found on the literature, that, in general, grew with the growth of the particulate matter volumetric percentage. The particulate matter shows itself as a possible new variable for the optimization and choosing of Tesla Valves. New Studies are necessary to evaluate the influence of the individualized characteristics of the particulate matter such as: density, size, and shape.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30887
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