Tese: Um Método Conservativo Para Análise De Transientes De Gases/Líquidos Em Tubulações
Aluno(a) : Oldrich Joel Romero GuzmánOrientador(a): Angela Nieckele
Área de Concentração: Termociências
Data: 15/03/1999
Link para tese/dissertação: http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1796@2
Resumo: O presente trabalho tem como principal objetivo resolver numericamente o escoamento de líquidos e gases isotérmicos ou nío, no regime transiente em tubulações industriais com área variável. Pretende-se ainda, investigar os campos de velocidade, pressío e temperatura na presença de vazamentos na tubulação. O código computacional implementado resolve as equações de conservação de massa, quantidade de movimento linear e da energia na sua forma conservativa. Este enfoque permite obter resultados importantes, dentre os quais pode-se destacar a capacidade de reproduzir as perturbações nos campos de velocidade e pressío, uma vez iniciado o vazamento do fluido num determinado instante de tempo e em qualquer ponto da tubulação. Para a solução numérica do escoamento unidimensional em coordenadas retangulares utilizou-se o método de volumes finitos. A discretização espacial foi realizada baseada no método "upwind" e para a discretização temporal utilizou-se o método totalmente implícito. As equações de conservação de massa e quantidade de movimento linear sío resolvidas diretamente, através da solução de uma matriz hepta-diagonal. A seguir resolve-se a equação da energia por um algoritmo para matrizes tri-diagonais. Como as equações sío nío lineares, um processo iterativo é necessário. Para validar o metodologia empregada, sío efetuados vários testes com casos registrados na literatura e resolvidos problemas que apresentam solução analítica. Uma comparação entre o enfoque conservativo e nío conservativo é apresentada. Finalmente, investiga-se a resposta do campo de pressío e velocidade para a presença de vazamentos na tubulação.