Marcos H.J. Pedras

Graduação: Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de Campinas, 1990.

Pós-Graduação: Mestrado em Engenharia de Petróleo pela Universidade Estadual de Campinas, 1993.

Pós-Graduação: Doutorado em Engenharia Aeronáutica e Mecânica pelo ITA, 2000.

Empregador Atual: EMBRAER.

Análise do Escoamento Turbulento em Meio Poroso Descontínuo

Resumo:

Este trabalho analisa a modelagem do fenômeno de turbulência em meios porosos. No processo de obtenção das equações macroscópicas do escoamento médio no tempo, surge o tensor de Reynolds macroscópico. A representação deste termo adicional faz uso da idéia da dupla decomposição e dá origem ao modelo macroscópico de duas equações proposto. Deste processo de obtenção do modelo macroscópico de duas equações, uma constante é introduzida na equação da energia cinética de turbulência. O valor numérico desta constante foi obtido através de experimentação numérica aplicada a uma meio poroso formado por hastes cilíndricas com arranjo espacialmente periódico. As equações microscópicas do escoamento foram então resolvidas para geometria, usando-se um sistema de coordenadas generalizadas e o modelo k-e de baixo Re. No modelo de baixo Re, não há necessidade de emprego da função de parede e a malha computacional se comprime próxima à superfície sólida. As propriedades foram integradas no domínio de cálculo e comparadas com o modelo macroscópico proposto. Desta comparação, o valor da constante introduzida foi determinado. O modelo macroscópico de turbulência, assim ajustado, foi usado para reproduzir dados encontrados na literatura. Algumas aplicações do modelo macroscópico envolvendo meios de distintas porosidades são apresentadas.