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Simulação CFD de Distribuidor em Sistemas de Esgoto


 

Índice :

 

1. Introdução

A aplicação da Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) na modelagem de distribuidores em sistemas de esgoto desempenha um papel crucial na busca por eficiência e desempenho hidráulico otimizado. Ao adotar essa abordagem avançada, engenheiros e projetistas podem aprimorar virtualmente o design dos distribuidores, analisando uma variedade de geometrias para alcançar distribuições de fluxo mais uniformes e eficientes. Essa otimização virtual não apenas contribui para a eficiência operacional do sistema de esgoto, mas também oferece benefícios econômicos ao evitar retrabalhos e ajustes após a implementação física. A capacidade de visualizar e compreender detalhadamente o comportamento do esgoto através do distribuidor possibilita ajustes refinados, resultando em soluções mais eficazes e economicamente vantajosas.

2. Descrição do Sistema

O distribuidor é composto por dois tubos com comprimento de 9,26 m e diâmetro de entrada de 0,6 m. Contendo 30 furos com diâmetro de 0,1m com distância de 0,2m entre os furos. O volume do tanque é de aproximadamente 130 m³. A altura da água na entrada é de 3,5 m com uma velocidade de entrada de 2,75 m/s.

3. Condições de Análise

Neste tipo de simulação, o modelo de sedimentação do clarificador foi utilizado para analisar as
variações de densidade do fluxo de fluido. Além disso, modelos de turbulência e gravidade.
O fluxo de sólidos causado pela sedimentação por gravidade é uma função da concentração de lodo e da velocidade de sedimentação da zona de lodo. A velocidade de sedimentação depende da concentração de lodo e é expressa pela equação clássica de Vesilind.

3.1. Cenários do estudo

Uma comparação entre dois tipos de tubos (reto e cônico) foi realizada, além disso, foram investigados dois tipos de furos para cada tubo (furos retos e inclinados).
Após desenhar a geometria do sistema exatamente como descrito, ela foi salva como arquivo STL e importada para o programa FLOW-3D HYDRO. Nesta simulação, a grade de malha consiste em aproximadamente 3 milhões de células com tamanho de apenas 4 cm.
As mesmas condições de contorno fornecidas na tabela ao lado foram aplicadas para todos os casos de geometria. E os resultados irão comparar o caso da geometria entre si.

4. Resultados Obtidos






 
Caso têm dúvidas, sugestões ou se precisar de esclarecimentos adicionais sobre algum conteúdo, estamos à disposição.

E-mail: Luciano@simulacoeseprojetos.com.br / abdulla@simulacoeseprojetos.com.br

Para saber mais sobre várias aplicações do FLOW-3D HYDRO, como estruturas de drenagem, tratamento de água e esgoto, e simulação de canais e bacias de dissipação, inscreva-se no workshop HYDRO com uma licença gratuita de 30 dias.
 

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