Enunciado

Um novo trocador de calor está sendo projetado com o objetivo de misturar o fluido a jusante de cada estágio do modo mais completo possível. Anita cria um projeto cuja seção transversal para um estágio está representada na Figura PI5-21. A geometria se estende periodicamente acima e abaixo além da região mostrada. Ela utiliza várias dezenas de tubos retangulares inclinados com um ângulo de ataque alto para garantir que o escoamento se separe e se combine nas esteiras. O desempenho dessa geometria deve ser testado usando simulações CFD com média de tempo e bidimensionais com um modelo de turbulência, e os resultados serão comparados àqueles das geometrias concorrentes. Represente o domínio computacional mais simples possível que pode ser usado para simular esse escoamento. Rotule e indique todas as condições de contorno do seu diagrama. Discuta.

Passo 1

Fala aí, galera. Tudo bem? Bora pra outra questão.

Existem várias maneiras de criar uma grade periodicidade para este fluxo. O domínio computacional mais simples consiste em uma única passagem de fluxo entre dois tubos vizinhos. Nós podemos fazer a borda periódica interceptar em qualquer lugar na parte frontal do tubo que desejamos.

Nós escolhemos a superfície inferior para conveniência e simplicidade. O domínio computacional periódico é esboçado na Fig. 1. As condições de limite também são diretas e são rotuladas na Fig. 1. Para uma velocidade de entrada conhecida, definimos condição de contorno na borda esquerda como uma entrada de velocidade. As paredes do tubo são obviamente definidas como paredes. A saída pode ser definida como uma saída de pressão ou um fluxo de saída, dependendo das informações fornecidas e até onde a região de saída se estende além dos tubos. Finalmente, definimos dois pares de limites periódicos de translação, um à frente e um à ré dos tubos.

Resposta

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