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Metadados | Descrição | Idioma |
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Autor(es): dc.contributor | Barbosa, Marcos Vinicius | - |
Autor(es): dc.contributor | Barbosa, Marcos Vinicius | - |
Autor(es): dc.contributor | Lima, Luiz Eduardo Melo | - |
Autor(es): dc.contributor | Rodrigues, Rômulo Luis de Paiva | - |
Autor(es): dc.creator | Viechneiski, João Vítor Lemos | - |
Autor(es): dc.creator | Antonievicz, Lucas Rodrigues | - |
Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-08-29T13:33:59Z | - |
Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-08-29T13:33:59Z | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2025-06-13 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2025-06-13 | - |
Data de envio: dc.date.issued | 2025-02-21 | - |
Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37168 | - |
Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1115482 | - |
Descrição: dc.description | Non-Newtonian fluids exhibit distinct viscous behaviors. Among rheological models, the Power Law provides one of the simplest representations for describing dilatant and pseudoplastic fluids,requiring studies to understand their flow. In industrial systems, gate valves are widely used for flow control, but when partially open, they can induce cavitation and significant pressure losses. The determination of the pressure loss coefficient for these fluids depends on both the system’s geometry and their rheological properties, making its estimation a challenge. In this context, computational simulation emerges as an effective tool for analyzing flow behavior and calculating pressure gradients, enabling a better understanding of the effects of fluid properties. Thus, the objective of this study is to perform a numerical simulation of the flow of a power-law fluid through a gate valve with a partial opening of 50%. For this, the commercial software Ansys Fluent® was used to analyze the influence of flow parameters (velocity, power-law index, and consistency index) and to propose an empirical correlation for the pressure loss coefficient in this configuration. The main results obtained show that an increase in the consistency and power-law indices directly influences the rise in fluid viscosity, offering greater resistance to flow and resulting in higher pressure losses. This effect is amplified when the flow is subjected to higher velocities. Furthermore, the empirical correlation between the resistance coefficient and the Reynolds number revealed an inverse relationship between these two factors, where fluids with higher Reynolds numbers tend to exhibit less viscous flows, leading to lower pressure losses. | - |
Descrição: dc.description | Fluidos não newtonianos apresentam comportamentos viscosos distintos. Entre os modelos reológicos, a Lei de Potência oferece uma das representações mais simples para descrever fluidos dilatantes e pseudoplásticos, tornando necessário um estudo para compreender seu escoamento. Nos sistemas industriais, válvulas de gaveta são amplamente utilizadas para controle de fluxo, mas quando parcialmente abertas podem gerar cavitação e perdas de carga significativas. A determinação do coeficiente de perda de carga para esses fluidos depende tanto da geometria do sistema quanto de suas propriedades reológicas, tornando sua estimativa um desafio. Nesse contexto, a simulação computacional surge como uma ferramenta eficaz para analisar o escoamento e calcular gradientes de pressão, permitindo uma melhor compreensão dos efeitos das propriedades do fluido. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é realizar a simulação numérica do escoamento de um fluido de Lei de Potência através de uma válvula gaveta com abertura parcial de 50%. Para isso, utilizou-se o aplicativo comercial Ansys Fluent®, a fim de analisar a influência dos parâmetros de escoamento (velocidade, índice de potência e índice de consistência) e propor uma correlação experimental para o coeficiente de perda de carga nessa configuração. Os principais resultados obtidos mostram que o aumento dos índices de consistência e potência influenciam diretamente no aumento da viscosidade do fluido, oferecendo maior resistência ao escoamento e gerando uma perda de carga maior, onde esse impacto é amplificado quando o escoamento é sujeito a maiores velocidades. Por sua vez, a correlação experimental entre o coeficiente de perda de carga e Número de Reynolds mostrou uma relação inversa entre os dois fatores, onde fluidos com Número de Reynolds maiores tendem a apresentar escoamentos menos viscosos, resultando em menores perdas de carga. | - |
Formato: dc.format | application/pdf | - |
Idioma: dc.language | pt_BR | - |
Publicador: dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | - |
Publicador: dc.publisher | Ponta Grossa | - |
Publicador: dc.publisher | Brasil | - |
Publicador: dc.publisher | Departamento Acadêmico de Engenharia Mecânica | - |
Publicador: dc.publisher | Engenharia Mecânica | - |
Publicador: dc.publisher | UTFPR | - |
Direitos: dc.rights | openAccess | - |
Direitos: dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ | - |
Palavras-chave: dc.subject | Análise numérica | - |
Palavras-chave: dc.subject | Manuseio de cargas | - |
Palavras-chave: dc.subject | Escoamento | - |
Palavras-chave: dc.subject | Fluidos não-newtonianos | - |
Palavras-chave: dc.subject | Válvulas | - |
Palavras-chave: dc.subject | Fator de potência | - |
Palavras-chave: dc.subject | Numerical analysis | - |
Palavras-chave: dc.subject | Cargo handling | - |
Palavras-chave: dc.subject | Runoff | - |
Palavras-chave: dc.subject | Non-Newtonian fluids | - |
Palavras-chave: dc.subject | Valves | - |
Palavras-chave: dc.subject | Electric power factor | - |
Palavras-chave: dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA | - |
Título: dc.title | Análise numérica da perda de carga em escoamento de fluido de lei de potência em uma válvula de gaveta 50% aberta | - |
Título: dc.title | Numerical analysis of pressure loss in power-law fluid flow through a 50% open gate valve | - |
Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
Aparece nas coleções: | Repositorio Institucional da UTFPR - RIUT |
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