PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Tese de Doutorado 2003

Análise da dispersão mássica em meios porosos em regimes laminar e turbulento.

Autor

Maximilian Serguei Mesquita

Orientador

Área de Concentração

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Data de Defesa

2003

Número da Tese

000519113

Resumo

Neste trabalho é analisado o transporte de massa em meios porosos rígidos, homogêneos e saturados com um fluido incompressível e monofásico, para os regimes de escoamento laminar e turbulento. A equação de transporte de massa macroscópica para o fluido é obtida com o auxílio do conceito de dupla decomposição, donde surge o termo de "dispersão mássica turbulenta". Os fluxos mássicos devido à dispersão, que aparece no processo de aplicação das médias temporal e volumétrica, são representados por um modelo de difusão proporcional ao gradiente da média intrínseca da fração mássica média no tempo. Os tensores de difusidade mássica resultantes desse modelo são obtidos de dois modos: a) para as componentes turbulentas, devidas às flutuações temporais da velocidade e fração mássica, é utilizado o modelo de difusividade mássica turbulenta onde a viscosidade turbulenta macroscópica é obtida através do modelo macroscópico, e b) para as componentes de dispersão, devido aos desvios espaciais da velocidade e fração mássica, são utilizados os resultados obtidos para os campos microscópicos de velocidade e fração mássica em uma célula unitária com condições de contorno periódicas para o escoamento e um gradiente de fração mássica imposto.

Palavras-chave

Transferência de massa Análise numérica Controle de camadas limite porosas Escoamento turbulento Escoamento laminar Mecânica dos fluidos Física