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Tipo documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Estudo comparativo entre a solução analítica e a solução numérica computacional do escoamento laminar completamente desenvolvido entre placas paralelas infinitas
Autor(es): Brandão, Wilson Souza
Orientador(a): Borges, Jonatas Emmanuel
Membro da Banca: Borges, Jonatas Emmanuel
Membro da Banca: Ribeiro, Murilo Henrique da Silva
Membro da Banca: Cotrim, Weskley da Silva
Resumo : A mecânica dos fluidos é uma disciplina que investiga o comportamento de líquidos e gases, sendo fundamental para compreender a dinâmica e as forças que atuam nesses meios. Com aplicações diversificadas em engenharia, física, química e biologia, influencia tecnologias do dia a dia, como sistemas de abastecimento de água e aerodinâmica. A análise de escoamentos de fluidos pode ser conduzida por meio de métodos teóricos, experimentais e computacionais, destacando-se a simulação numérica computacional como uma abordagem relevante para sistemas complexos. O objetivo geral deste trabalho é simular o escoamento laminar entre placas paralelas finitas para um fluido newtoniano e comparar os resultados da simulação numérica com a solução analítica, visando uma compreensão mais profunda do comportamento do fluido. Nesta pesquisa, adota-se uma abordagem metodológica comparativa, com foco na comparação de dois métodos distintos. A solução analítica é empregada para obter descrições precisas do perfil de velocidade, enquanto a solução numérica computacional é obtida por meio de uma plataforma desenvolvida em linguagem C++. Os resultados numéricos são analisados e comparados com a solução analítica, permitindo uma análise quantitativa, revelando uma convergência notável na simulação numérica do escoamento laminar entre placas paralelas finitas à medida que a malha é refinada. A avaliação da independência de malha demonstra a importância desse processo, destacando a influência da resolução na precisão dos resultados. A pesquisa proporcionou uma significativa contribuição para a compreensão do comportamento do fluido em escoamento laminar completamente desenvolvido entre placas paralelas finitas. As simulações numéricas mostraram-se eficazes para investigar o comportamento do escoamento, enquanto a solução analítica ofereceu uma base teórica sólida.
Resumo em lingua estrangeira: The fluid mechanics is a discipline of physics that investigates the behavior of liquids and gases, being essential for understanding the dynamics and forces acting in these mediums. With diverse applications in engineering, physics, chemistry, and biology, it influences everyday technologies, such as water supply systems and aerodynamics. The analysis of fluid flows can be conducted through theoretical, experimental, and computational methods, with computational numerical simulation standing out as a relevant approach for complex systems. The overall objective of this work is to simulate laminar flow between finite parallel plates for a Newtonian fluid and compare the results of the numerical simulation with the analytical solution, aiming for a deeper understanding of fluid behavior. In this research, a comparative methodological approach is adopted, focusing on the comparison of two distinct methods. The analytical solution is employed to obtain accurate descriptions of the velocity profile, while the computational numerical solution is obtained through a platform developed in C#. The numerical data are analyzed and compared with the analytical solution, allowing for a qualitative analysis of flow characteristics. The results obtained reveal a notable convergence in the numerical simulation of laminar flow between finite parallel plates as the mesh is refined. The assessment of mesh independence demonstrates the importance of this process, highlighting the influence of resolution on result accuracy. The research provided a significant contribution to understanding the behavior of fluid in fully developed laminar flow between finite parallel plates. Numerical simulations proved effective in investigating flow behavior, while the analytical solution offered a solid theoretical foundation.
Palavra-chave: mecânica dos fluidos
escoamento laminar completamente desenvolvido
dinâmica dos fluidos computacional
Palavra-chave em lingua estrangeira: fluid mechanics
fully developed laminar flow
computational fluid dynamics
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::ALIMENTOS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUA - Araguaia
Departamento: Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – Araguaia
Curso: Engenharia de Alimentos - CUA
Referência: BRANDÃO, Wilson Souza. Estudo comparativo entre a solução analítica e a solução numérica computacional do escoamento laminar completamente desenvolvido entre placas paralelas infinitas. 2024. 46 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) - Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal de Mato Grosso, Barra do Garças, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://bdm.ufmt.br/handle/1/4202
Data defesa documento: 3-Abr-2024
Aparece na(s) coleção(ções):Engenharia de Alimentos - Araguaia

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