TUBO DE CHOQUE

Grupo 1 – EM 974

Bruno Noronha (RA: 059380)Luiz Fernando Seixlack de Morais (RA: 062568)

Sumário

Introdução

Objetivos

Simulação – Phoenics

Resultados

Conclusões

Introdução / Objetivos

O que é um tubo de choque?

Aplicações: militar, escoamentos

compressíveis;

Ondas de expansão e ondas de choque;

Objetivo: analisar escoamento monofásico unidimensional ao longo do tubo de choque, comparando com resultados analíticos;

Alta pressão: 5 barT = 127 °C

Baixa pressão: 1 barT = 27 °C

2 m

2 m

Simulação - Modelagem Escoamento laminar, monofásico e unidimensional;

Material do domínio: Ar como gás ideal (material 2)

Geometria:

Malha: 400 divisões na direção X;

Objeto: Blockage de alta pressão;

Regime transiente: tempo de simulação = 0,8 ms (100

steps)

Numerics: 300 iterações (convergência de resultados)

RESULTADOS

Pressão

t = 0

t = 0,8 ms

Pressão

Onda de expansão: Redução da pressão

Onde de choque: Aumento da pressão

Temperatura

t = 0

t = 0,8 ms

Onda de expansão: Redução da temperatura

Onde de choque: Aumento da temperatura

Temperatura

Velocidade

t = 0

t = 0,8 ms

Velocidade

Onda de expansão: Aumento da velocidade

Onde de choque: Aumento da velocidade

Densidade

Onda de expansão: Redução da densidade

Onde de choque: Aumento da densidade

CONCLUSÕES

Pressão

Solução Numérica Solução Analítica

Temperatura

Solução Numérica Solução Analítica

Velocidade (m/s)

Solução Numérica Solução Analítica

Densidade (kg/m³)

Solução Numérica Solução Analítica

Referências

FOX, Robert W. Introduction to fluid mechanics. 6. Ed. USA: John Wiley & Sons, 2004.

GUGGENHEIM, Daniel. Transient Measurements in a shock tube. Georgia Institute of technology. 2011.

KLEINCHMIT, Nicholas. A Shock Tube Technique for Blast Wave Simulation and Studies of Flow Structure Interactions in Shock Tube Blast Experiments. University of Nebraska-Lincoln. 2011

Shock Tube Background. Disponivel em: < https ://engineering.purdue.edu/AAE/Academics/Courses/ aae334l/Shock%2520Tube/>. Acesso em: 07 set. 2011

STADTKE, Herbert. Gasdynamic Aspects of Two-Phase Flow. Germany: Wiley-VCH, 2006

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