JATOS TURBULENTOS
INCIDENTES
“TURBULENT JET IMPINGING”
Alunos:
Bruno Resende Rodrigues
RA:090576
Mauricio Zangari
RA:141265
Matéria: EM974 - A
Professor: Eugênio Spanó Rosa
APLICAÇÕES
• Resfriamento e
aquecimento de superfícies
• Secagem de superfícies
• Tratamentos térmicos
• Decolagem vertical de
aviões
REGIÕES CARACTERÍSTICAS DO JATO
Região 1 Núcleo potencial
 Região 2  Fluxo estabelecido
 Região 3  Região de estagnação
 Região 4  Jato de parede (“Wall Jet”)

RESULTADOS EXPERIMENTAIS PARA
COMPARAÇÃO

Perfis de velocidade dos “wall jets”
Loureiro e Freire (2009)
Behnia et al (1998)
DOMÍNIO COMPUTACIONAL



Domínio axissimétrico
Geometria semelhante nas duas simulações
Modelo de turbulência KEMODL – YAP (k-ԑ Yap)
MALHA NUMÉRICA – DISCRETIZAÇÃO DO
DOMÍNIO

Refinamento nas regiões
críticas:
 Núcleo e bordas do jato
 Região de estagnação
 Região do “wall jet”
Estratégias:
“Power Law”
Divisão do domínio –
Objeto “Null”
RESULTADOS - GERAL
•Qualitativamente bons, mas deve-se verificar
quantitativamente
DOMÍNIO – SIMULAÇÃO 1
•Dimensões iguais ao experimento de
Loureiro e Freire (2009)
RESULTADOS – SIMULAÇÃO 1
•Perfis apresentam a forma característica, mas
deve-se verificar os valores de velocidade.
•Picos aparentam estar deslocados
RESULTADOS – SIMULAÇÃO 1
•Eixo vertical: velocidade radial (m/s)
•Eixo horizontal: posição axial (mm)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
r=75 mm
Dados
experimentai
s
r=100 mm
7
6
5
4
3
2
1
3
12
0
3
12
RESULTADOS – SIMULAÇÃO 1
•Eixo vertical: velocidade radial (m/s)
•Eixo horizontal: posição axial (mm)
r=125 mm
6
5
4
3
2
1
0
3
4.5
Dados
4
experimentais 3.5
Valores do
3
PHOENICS
2.5
2
1.5
1
0.5
0
12
3
r=150 mm
12
DOMÍNIO – SIMULAÇÃO 2
• Parâmetros fornecidos em formas adimensionais
no experimento de Behnia et all (1998)
• Foram usadas as mesmas proporções na
simulação.
RESULTADOS – SIMULAÇÃO 2
r: posição radial (distância da linha de centro)
z: posição axial (distância da parede)
Uout: Velocidade de saída do jato (35,5 m/s)
U: velocidade axial
r /D = 0
1.000
0.900
r /D = 0,5
1.000
K-e - YAP
0.900
Experimental
0.700
0.800
0.700
0.600
U / Uout
U / Uout
0.800
0.500
0.400
0.300
0.200
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.100
0.000
0
0.1
z/D
0.2
0.3
0.4
0.000
0
0.1
0.2
z/D
0.3
0.4
RESULTADOS – SIMULAÇÃO 2
r: posição radial (distância da linha de centro)
z: posição axial (distância da parede)
Uout: Velocidade de saída do jato (35,5 m/s)
U: velocidade axial
r /D = 2,5
r /D = 1
1.000
1.000
0.900
0.900
K-e - YAP
Experimenta
l
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.200
0.100
0.100
0.000
0
0.1
0.2
z/D
K-e - YAP
0.800
U / Uout
U / Uout
0.800
0.3
0.4
0.000
0
0.1
0.2
z/D
0.3
0.4
CONCLUSÃO
Resultados qualitativamente bons, mas não
quantitativamente.
 Valores numéricos bons próximos à parede e à
linha do centro do jato.
 Longe dessas regiões os erros podem ser elevados
– superiores a 50%.
 Erros atribuídos à utilização de modelos de
turbulência.

CONCLUSÃO

PHOENICS separa os modelos em baixo
Reynolds e alto Reynolds, mas há regiões de
ambos os casos na simulação.