Análise Experimental da Redução de Arraste Por Adição de Polímeros Rígidos em Escoamentos Turbulentos

bibo.pageEnd96
dc.contributor.advisor1Siqueira, Renato do Nascimento
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8397-8180
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9791817633014124
dc.contributor.authorBrandão, Lucas Zampirole
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4634972323140468
dc.contributor.referee1Azevedo, Luis Fernando Alzuguir
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3321-530X
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2254453960245715
dc.contributor.referee2Santos, Jane Meri
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000339332849
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0120226021957540
dc.date.accessioned2024-05-30T00:50:18Z
dc.date.available2024-05-30T00:50:18Z
dc.date.issued2021-02-10
dc.description.abstractThe drag reduction phenomenon (DR) by polimeric injection, surfactans and fibers in turbulent flow has studies and records that exceed sixty years and diverse applications such as firefighting, liquid transportation and even in the field of medicine. This work aims to deepen the studies on the mechanisms of operation of this phenomenon, acquiring information about a turbulent flow of water with polymer additive through smooth pipes. To and this, it was necessary to acquire the instantaneous velocity fields for each experimental test with the aid of the two-dimensional Particle Image Velocimetry (PIV) technique. Thus, it is possible to obtain the turbulent properties of each experiment and evaluate the polymeric influence. The tests were conducted for a Reynolds number range from 17.000 to 50.000 for water and from 19.500 to 40.000 for the polymeric solution. 200 ppm of Guar Gum were used in water. Flow with this additive shows a maximum drag reduction of around 30%, changes in the damping layer on the velocity profile close to the wall, increase in the RMS profile of axial fluctuations and reduction in radial. The Reynolds stress was shown to reduce with the polymeric addition.
dc.description.resumoO fenômeno de redução de arraste (DR) por adição polimérica, sufactantes e fibras em escoamento turbulentos possui estudos e registros que ultrapassam sessenta anos e aplicações diversas como combate à incêndio, transporte de líquidos e até mesmo na área da medicina. Este trabalho tem o objetivo de aprofundar os estudos sobre os mecanismos de funcionamento deste fenômeno, adquirindo informações detalhadas de um escoamento turbulento de água com aditivo polimérico através de tubos lisos. Para tal, foram necessários adquirir os campos instantâneos de velocidade para cada teste experimental com o auxílio da técnica Velocimetria por Imagem de Partículas (PIV) bidimensional. Assim, é possível obter as propriedades turbulentas de cada experimento e avaliar a influência polimérica. Os testes foram conduzidos para um faixa de número de Reynolds de 17.000 a 50.000 para água e de 19.500 a 40.000 para a solução polimérica. Foram utilizados 200 ppm de Goma Guar em água. O escoamento com este aditivo apresentou uma redução de arraste máxima por volta de 30%, alterações na camada de amortecimento no perfil de velocidade próximo à parede, incremento no perfil RMS das flutuações axiais e redução nas radiais. A tensão de Reynolds mostrou-se reduzir com a adição polimérica.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/15301
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectRedução de arraste
dc.subjectsoluções poliméricas
dc.subjectvelocimetria a laser
dc.subjectescoamento turbulento
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.titleAnálise Experimental da Redução de Arraste Por Adição de Polímeros Rígidos em Escoamentos Turbulentos
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

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