APLICAÇÕES DE SIMULAÇÃO CFD EM TUBOS DE VENTURI UTILIZANDO O SOFTWARE OPENFOAM NA FORMAÇÃO DE FÍSICOS E ENGENHEIROS

Resumo

As atividades experimentais contribuem para a formação acadêmica do graduando demonstrando as relações entre os conceitos teóricos e a aplicação prática. Diante disso, é de relevância os recursos didáticos para laboratórios, em especial na disciplina de mecânica dos fluidos onde os fenômenos são altamente visuais, uma das opções são os ambientes virtuais de simulação e modelagem. Este estudo tem como objetivo simular um escoamento interno de um fluido incompressível dentro de uma tubulação de diâmetros variáveis, por meio da Fluidodinâmica Computacional, utilizando o software de código aberto OpenFOAM, avaliando os resultados de pressão cinemática e velocidade por meio da equação de Bernoulli. Foi realizada uma modelagem em fluidodinâmica computacional composta de três etapas: pré-processamento, onde foi utilizado o software externo Gmsh para a criação do modelo geométrico e da malha computacional; processamento, onde foi utilizado o OpenFOAM para definição das condições de contorno e cálculo das variáveis de fluxo, sendo que as equações de governo dos fluidos foram discretizadas pelo Método dos Volumes Finitos; e pós-processamento, onde foi utilizado o software Paraview para visualização dos resultados. Os resultados para a pressão cinemática e velocidade nos pontos da linha de corrente do centro da tubulação e aplicados na equação de Bernoulli mostram que a equação é uma relação aproximada com limitações, não podendo ser aplicada em todas as regiões do escoamento como, por exemplo, nas regiões próximas de superfícies sólidas ou em dutos estreitos, sendo necessário avaliar os resultados obtidos considerando os fenômenos de perda de carga presente em escoamentos internos.