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Dissertação

{pt_PT=Characterisation of laminar flow in periodic porous structures} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Uma solução detalhada para as equações de Navier-Stokes 3-D é obtida para uma células 3-D periódicas de variados parâmetros geométricos e é desenvolvida uma correlação de base teórica e comparada com a equação de Forcheimmer para obter os parâmetros das permeabilidades Darcianas e não-Darcianas. Estes são apenas baseados em parâmetros geométricos assim como a tortuosidade. Foi descoberto um coeficiente constante c1 semelhante para geometrias periódicas e não periódicas, contudo a dependência da tortuosidade torna necessárias simulações ao escoamento ou o uso de correlações da literatura para a tortuosidade, cuja capacidade de previsão foi considerada insuficiente. É achado um coeficiente tendo em conta a porosidade, tortuosidade e o rácio entre o tamanho do poro e o tamanho característico sendo este bem ajustado como função da porosidade. A correlação prevê com sucesso a permeabilidade de Darcy quando comparada com correlações da literatura. Quanto à porosidade não-Darciana, foram achados dois coeficientes constantes, para espumas periódicas e não periódicas. É proposta uma relação entre tortuosidade e o rácio entre área projectada específica e porosidade para escoamento em ângulo com bons resultados comparando com a literatura., en=A detailed solution of the 3-D Navier-Stokes equation was obtained for periodic 3-D cells of varied geometric parameters and a theoretical based correlation is developed and compared with the Forcheimmer equation to obtain Darcy and non-Darcy permeabilities. These are solely based on the foams geometric parameters along with tortuosity. A constant coefficient c1 is found to be similar for both periodic and non-periodic foams although the dependency of tortuosity makes necessary simulating fluid flow or the use of tortuosity correlations which were found to be defective for periodic porous media. A coefficient is found taking into account porosity, tortuosity and the ratio of pore to characteristic length and is found to be a well fitted function of porosity. The correlation successfully predicted the Darcy permeability when compared to the literature correlations. Regarding non Darcy porosity, two constant coefficients were found respectively for periodic and non periodic foams. A relation between tortuosity and the ratio of specific projected area to porosity is found for the angled flow geometries with good results compared to literature correlations. }
Keywords: {pt=espuma periódica, meios porosos, CFD, laminar, en=periodic foam, porous media, CFD, laminar}

Discussão: novembro 13, 2017, 15:0