Marques, José Carlos PáscoaVilinga, Jaime Manuel PomboConceição, Edson Mauro Cupertino da2024-02-142024-02-142023-07-122023-05-29http://hdl.handle.net/10400.6/14251O desempenho da bomba de disco tem sido o assunto de muitas pesquisas de trabalho. Porém, os estudos sempre tratam do desempenho em condições de fluxo puramente laminar ou turbulento. Os estudos iniciais utilizaram abordagens experimentais ou analíticas baseadas nas correlações para camada limite de um disco giratório com fluxo laminar ou turbulento. A análise do desempenho utilizando as ferramentas CFD permitiu uma análise mais detalhada do campo de escoamento para ambos os regimes de trabalho. Os avanços mais recentes nos modelos de transição de escoamento laminar para turbulento, nomeadamente os baseados no parâmetro de energia cinética laminar kl, permitem prever o escoamento em zonas onde a extensão de transição é maior, em comparação com as zonas laminares ou turbulentas. O Scale­Adaptive Simulation (SAS), é uma outra opção relevante do modelo de turbulência, motivo pela qual, foi empregue neste estudo. No presente trabalho, calculamos o fluxo dentro de uma bomba de disco, que foi previamente projetada e testada experimentalmente na Universidade da Beira Interior. O caudal de entrada e a velocidade de rotação dos discos para os testes experimentais foram ajustados, a fim de garantirem a ocorrência de uma grande extensão do escoamento de transição, o qual será claramente visível nos gráficos de curvas do caudal, da altura manométrica e do rendimento ? = f(?, ?) para a bomba operando em regime laminar, transitório e turbulento puro. Finalmente descrevemos o campo de fluxo interno em termos de tensão de cisalhamento da parede tw para a zona de transição intermédia nos discos. O trabalho aqui apresentado será sintetizado em sete partes principais. A primeira parte será de carácter introdutória. A segunda parte dirá respeito ao estado da arte. A terceira parte abordará a análise teórica da máquina. A quarta parte irá retratar acerca da instalação experimental desenvolvida na UBI. Na quinta parte daremos uma especial importância à simulação numérica do escoamento no interior destas turbomáquinas, atendendo, que constitui o cerne deste trabalho. A validação dos resultados obtidos computacionalmente será possível tendo em conta os resultados obtidos experimentalmente, motivo pela qual abordaremos um pouco acerca da parte experimental. As partes subsequentes estarão relacionadas com os modelos utilizados para a simulação computacional, o tipo de malha utilizada e os resultados computacionais obtidos, que servirão de validação numérica, os quais nos permitirão retirar conclusões importantes deste trabalho.Disk pump performance has been the subject of many research works. However, the studies are always dealing with the performance in pure laminar or pure turbulent flow conditions. The initial studies used experiments or analytical approaches based on correlations for the boundary layer on a rotating disk in laminar or turbulent flow. The analysis of the performance using CFD tools allowed a more details analysis of the flowfield for both working regimes. The most recent advances on transition turbulence models, namely the ones based on the laminar turbulent kinetic energy kl allow to predict the flow in situations where the transition extension is large, in comparison to the laminar or turbulent zones. The Scale Adaptive Simulation (SAS) turbulence model is other relevant option. In the present work we compute the flow inside a disk pump that was previously designed and tested experimentally at University of Beira Interior. The inlet flowrate and the disk rotational speed, for the experimental tests presented, are tuned in order to ensure the occurrence of a large extension of transitional flow. This will be clearly visible from the height­flowrate curves and efficiency graphs ? = f(F, ?) for the pump operating in laminar, transitional, and pure turbulent regime. Finally we describe the internal flowfield in terms of wall shear stress tw for the intermediate transitional zone on the disks. The work presented here will be summarized in seven main parts. The first part will be introductory. The second part will concern the state of the art. The third part will address about the theoretical analysis of the machine. The fourth part will portray about the experimental installation developed at UBI. In the fifth part we will give a special importance to the numerical simulation of the flow inside these turbomachines, attending, which forms the core of this work. The validation of the computacional results obtained will be possible taking into account the results obtained experimentally, which is why we will discuss a little about the experimental part. Subsequent parts will be related to the models used for the computational simulation, the type of mesh used and the computational results obtained, which will serve as numerical validation, which will allow us to draw important conclusions from this work.porBomba de DiscoCfdFluxos em Regime de Transição e Fluxos em Regime TurbulentoFluxos em Regime Laminarmaster thesis203528948