ESTUDO DE CASO DA INFLUÊNCIA DO FATOR DE RELAXAÇÃO SOBRE O PERFIL DE VELOCIDADE EM UM ESCOAMENTO TURBULENTO DE AR ATRAVÉS DE UMA PLACA DE ORIFÍCIO

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1 Pocdings of th 0 th Bailian Congss of Thmal Scincs and Engining -- ENCIT 004 Ba. Soc. of Mchanical Scincs and Engining -- ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004 ESTUDO DE CASO DA INFLUÊNCIA DO FATOR DE RELAXAÇÃO SOBRE O PERFIL DE VELOCIDADE EM UM ESCOAMENTO TURBULENTO DE AR ATRAVÉS DE UMA PLACA DE ORIFÍCIO Pap CIT Sinthya Gonçals Taas Dpatamnto d Engnhaia Mcânica da Unisidad Fdal d Minas Gais - A. Antônio Calos 667 Pamplha Blo Hoiont MG Basil gtaa@ta.com.b Maa Nila Estanisla Ris Dpatamnto d Engnhaia Mcânica da Unisidad Fdal d Minas Gais - A. Antônio Calos 667 Pamplha Blo Hoiont MG Basil maa@pcminas.b Galdo Agsto Campolina Fança Dpatamnto d Engnhaia Mcânica da Unisidad Fdal d Minas Gais - A. Antônio Calos 667 Pamplha Blo Hoiont MG Basil fanca@dmc.fmg.b Rsmo. O fato d laxação é tiliado d foma intnsia nos métodos nméicos como famnta d mlhoia do pocsso d congência. Poém, com xcção d algns pogamas abtos ond o sáio xpint pod ata, a maioia dos pogamas comciais são caixas-ptas a mtodologia d aplicação dos fatos d laxação na solção das qaçõs algébicas nolidas no poblma nm smp é sficintmnt claa. Além disto, msmo com a scolha inadqada do fato d laxação, os pogamas, po sm obstos, chgam a apsnta sltados congnts, mboa nm smp alistas. Nst tabalho, sá dscito m poblma dsta nata. Ao analisa nmicamnt xpimntalmnt o scoamnto tblnto d a com númo d Rynolds d 8,55x0 4 m m tbo com sm a psnça d ma placa d oifício concêntico com lação d diâmtos, β, igal a 0,687 noto-s q, na asência da placa d oifício, os modlos k-ε, com li d pad padão, piam pfitamnt o pfil d locidad do a no tbo, m compaação com aql obtido com m tbo d Pitot. Poém, qando da psnça da placa d oifício, mboa os alos obtidos nmicamnt paa o difncial d pssão na placa também concodassm com os sltados xpimntais, ocoia ma distoção do pfil d locidad nas giõs póximas da pad do tbo a montant da placa d oifício. Vifico-s q tal poblma staa associado com a scolha do fato d laxação adotado paa as aiáis nolidas no poblma isto somnt foi idntificado dido à xtnsa bibliogafia sob o assnto q pmitia o conhcimnto péio do pfil d locidad spado paa aqla gião do scoamnto.. A famnta comptacional tiliada nst stdo foi o pogama COMPACT-D (Compt Analysis of Concti Tanspot) são 4.0 dsnolido po Patanka q mpga o método dos olms finitos. Palaas cha: fato d laxação, métodos nméicos, pfil d locidad, placa d oifício, mcânica dos flidos. Intodção O pogsso ocoido nos últimos anos no sto da infomática tm disponibiliado ao mcado aplicatios cada mais potnts, incntiando, assim, a tiliação d famntas nméicas na solção d poblmas. Não psnta, pois, noidad a tiliação d modlagm nméica m psqisas, isando a alidação sltados xpimntais, o no sto indstial, na psntação pisão d pocssos. Nst sntido, não ao, a fomação do pofissional d ngnhaia d ciências témicas têm sido dicionada ao tatamnto nméico dos fnômnos stdados. Fndamntal ao scsso da implmntação dos métodos nméicos, o fato d laxação é tiliado d foma intnsia como famnta d mlhoia do pocsso d congência. Poém, com xcção d algns pogamas abtos ond o sáio xpint pod ata, a maioia dos pogamas comciais são caixas-ptas a mtodologia d aplicação dos fatos d laxação na solção das qaçõs algébicas nolidas no poblma nm smp é sficintmnt claa. Além disto, msmo com a scolha inadqada do fato d laxação, os pogamas, po sm obstos, chgam a apsnta sltados congnts, mboa nm smp alistas (Vstg t al., 995 Maliska, 995). Est tabalho dsc m poblma dsta nata. Ao analisa nmicamnt xpimntalmnt o scoamnto tblnto d a com númo d Rynolds d 8,55x0 4 m m tbo com sm a psnça d ma placa d oifício concêntico com lação d diâmtos, β, igal a 0,687, noto-s q, na asência da placa d oifício, os modlos k-ε, com li d pad padão, piam pfitamnt o pfil d locidad do a no tbo, m compaação com aql obtido com m tbo d Pitot. Qando da psnça da placa d oifício os alos obtidos nmicamnt paa o difncial d pssão na placa também concodaam com os sltados xpimntais. Poém, noto-s ma pqna

2 Pocdings of ENCIT ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004, Pap CIT distoção do pfil d locidad, caactiada po ma aclação anomal do flido, nas giõs póximas da pad do tbo a montant da placa d oifício, m posiçõs concodants com a posição d instalação da placa. Após ificação tiliação d malhas d disas dimnsõs, ifico-s q o poblma staa associado com a scolha do fato d laxação adotado paa as aiáis nolidas. Val salinta q a idntificação do poblma somnt foi possíl dido à xtnsa bibliogafia sob o assnto q pmitia o conhcimnto péio do pfil d locidad spado paa aqla gião do scoamnto. Obiamnt, m sitaçõs disas, ond o fnômno físico simlado nmicamnt não é pfitamnt conhcido, o não s possi dados antios o xpimntais paa fito d compaação, cidados spciais dm s tomados no sntido d ita falsos sltados. A famnta comptacional tiliada nst stdo foi o pogama COMPACT-D (Compt Analysis of Concti Tanspot) são 4.0 dsnolido po Patanka q mpga o método dos olms finitos. O pogama pmit associa alos disos d fato d laxação, α, a cada ma das aiáis nolidas no pocsso. O pogama tilia ainda a soblaxação (0<α<) conjgada com o método d Gass Sidl. As não linaidads são solidas tiliando-s m pocdimnto itatio paa obtnção da solção. Paa contola a aiação da solção gaanti a solção congida, é connint tilia fatos d laxação, sja paa as qaçõs d consação, sja paa as gandas axilias.. Mtodologia xpimntal A bancada d tsts tiliada nst stdo, instalada no laboatóio d Mcânica dos Flidos do Dpatamnto d Engnhaia Mcânica da Unisidad Fdal d Minas Gais, stá apsntada, sqmaticamnt, na Fig., com cotas m milímtos. Figa. Esqma da bancada d tsts A bancada consist m ma tblação d aço galaniado d ½ d diâmto ond, nt os flangs F F, é instalada a placa d oifício. Sob os flangs F F, stão localiadas as tomadas d pssão T T. A distância d ma polgada a montant a jsant das facs da placa d oifício ao cnto das tomadas d pssão foi tiliada, obdcndo os citéios da noma NBR ISO 567- (994) paa tomadas nos flangs. Nst tabalho, foi tiliada ma placa d oifício concêntico com lação d diâmtos, β, igal a 0,687. O a é insflado na tblação ataés do ntilado, V, instalado m ma das xtmidads do sistma. Modificaçõs nas condiçõs do scoamnto podm s poocadas pla aiação na abta da álla bobolta, VB. A bancada pmit a obtnção d númos d Rynolds m m intalo latiamnt pqno, d apoximadamnt d 3x0 4 a 9x0 4. As popidads do a são dtminadas, após o stablcimnto do gim pmannt, com os alos da pssão baomética média local, da pssão manomética mdida m T3 da tmpata mdida com m tmopa tipo K na saída do sistma. As tomadas T3 T4 foncm também litas d pssão m m tcho to d tblação d 705 mm d compimnto, a montant da placa d oifício. A difnça d pssão nt as tomadas T T nt as tomadas T3 T4 são mdidas com m

3 Pocdings of ENCIT ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004, Pap CIT manômto d tbo m U com scala m mm d colna d ága. O tbo pitot, P, instalado na sção d saída da tblação, é tiliado paa a mdida do pfil d locidad xpimntal. Foam tiliados no pontos d mdida d alos d pssão dinâmica com o tbo pitot ao longo do diâmto intno do tbo, sndo oito pontos dfinidos pla mtodologia dos stos ciclas d áas igais o nono ponto no cnto da sção tanssal do tbo. A Figa apsnta m sqma da instalação do tbo d Pitot, ond D é o diâmto da tblação y as distâncias, a pati da pad, dos pontos d mdição. Estas distâncias, y, stão dfinidas na Tab.. Figa. Esqma da instalação do tbo d Pitot Tabla. Distâncias a pati da pad intna do tbo paa mdição da pssão dinâmica Ponto y (mm), 7, 3,3, 34,3 46,4 55, 6,3 66,3 Como as litas obtidas no pitot são d pssão dinâmica, sta d s tansfomada m locidad. Paa tbo pitot, sta tansfomação é obtida pla qação: Pd,i i = () ond i é a locidad local do flido, P d,i a pssão dinâmica local do flido é a massa spcífica do flido (Whit, 994). Com as locidads locais pod-s dfini o pfil d locidad xpimntal. A locidad média,, é dada po: n Pd,i = () n i= ond n é o númo d mdidas fitas com o Pitot. Paa a abta da álla bobolta q foncia númo d Rynolds igal a 8,55x0 4, a locidad média mdida plo tbo d Pitot foi d,5 m/s. A tmpata média do flido dant os nsaios foi d 3,8 o C. 3. Modlo nméico O modlo nméico adotado consida scoamnto bidimnsional, tblnto m gim pmannt, com condiçõs d contono pscitas paa as locidads, a ngia cinética tblnta a dissipação da ngia cinética tblnta. A solção do sistma d qaçõs algébicas sltants foi aliada com o axílio do pogama comptacional COMPACT-D Vsão 4.0, com fomlação d olms finitos tiliando o modlo k-ε padão na modlagm do scoamnto tblnto. O a foi considado como gás idal. O modlo k-ε aalia a iscosidad tblnta a pati d ma lação nt a ngia cinética tblnta a dissipação da ngia cinética tblnta. Utilia ainda as qaçõs d tanspot d ngia cinética tblnta da dissipação. As qaçõs gonants, m coodnadas cilíndicas, podm s scitas m ma foma gal paa ma aiál gnéica :

4 Pocdings of ENCIT ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004, Pap CIT ( ) ( ) ( ) Γ Γ = P S t (3) ond t é o tmpo, coodnada adial, a coodnada axial, a locidad na dição, a locidad na dição, S P são tmos font Γ a difsiidad. Considando-s as hipótss d gim pmannt flido incompssíl, tm-s: ( ) ( ) Γ Γ = P S (4) Paa cada ma das qaçõs, os tmos fonts S P a difsiidad Γ são aaliados po xpssõs difnts. Estas xpssõs são dadas na Tab.. Tabla. Expssõs paa, Γ, S, P Γ S P Massa Qantidad d Moimnto m p Qantidad d Moimnto m p Engia Cinética Tblnta k k σ ε d t C 0 Dissipação da Engia Cinética Tblnta ε σ ε k C k C t ε ε 0 ond k é a ngia cinética tblnta, ε é a dissipação da ngia cinética tblnta, a iscosidad ftia do scoamnto, t a iscosidad tblnta do scoamnto, p a pssão σ K, σ ε, C D, C C constants do modlo tblnto. O modlo k-ε apsnta algmas dificldads na dscição dos scoamntos na gião póxima a pad, ond o númo d Rynolds local baixo dido a pdominância das tnsõs iscosas. Po não pod s simplsmnt ignoada na modlagm nméica, sg a ncssidad da tiliação d modlos q dscm o scoamnto nsta gião. Sgndo Botols (995), áias solçõs foam popostas com o objtio d contona a dificldad do modlo k-ε m dsc o scoamnto m giõs póximas à pad, as qais s diidm basicamnt m dois gpos. O pimio, chamado modlo d alto númo d Rynolds tblnto dia basicamnt do modlo k-ε padão d Land Spalding (974) com fnçõs d pads q m malha poco finada jnto à pad. Emboa m algns casos não dsca adqadamnt o scoamnto, possi ma maio obst facilidad d congência. O sgndo gpo é conhcido como modlos d baixo númo d Rynolds tblnto tilia ma malha bastant finada jnto a pad. Apsa d podi mlho o scoamnto q m tmpo comptacional lado. O COMPACT-D Vsão 4.0, tilia os modlos d alto númo d Rynolds tata as fontias da gião d pad como sndo os pimios pontos da malha comptacional q dscá o scoamnto na gião cntal. O domínio dsta gião da pad é dfinido como sndo y,5, ond: y y = (5) sndo * a locidad d atito dfinida po: ( ) w τ = (6)

5 Pocdings of ENCIT ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004, Pap CIT τ W é a tnsão d cisalhamnto na pad dfinida po: τ w = = R (7) A facilidad d aplicação do pogama fa com q não sja ncssáia ma pocpação m dsc as condiçõs d contono no limit nt a gião cntal a gião da pad, bastando dfini as condiçõs d contono nas fontias not, sl, lst ost. A Figa 3 apsnta m dtalhamnto da malha tiliada qando simlada a psnça da placa d oifício. A malha fico constitída d olms na dição do scoamnto pincipal 80 na dição tanssal. Ela foi finada nas giõs póximas da placa da pad, spitando a limitação do modlo k-ε padão paa a dimnsão do pimio lmnto jnto à pad. Dois lmntos da malha, não psntados na Fig. 3, coincidm ditamnt com a posição das tomadas d pssão da placa. Figa 3. Configação da malha com psnça d placa d oifício As sgints condiçõs d contono foam adotadas no modlo: Fontia Not: constitída pla pad do tbo, ond as locidads ngia cinética tblnta k são igais a o. A condição da dissipação é dada po: ε = 0 p (8) Fontia Sl: constitída plo cnto do tbo, ond é imposta a condição d simtia. Fontia Ost: cospond à xtmidad da tblação a montant da placa d oifício. O compimnto da tblação até a fac d ntada da placa d oifício é d 7D, o sja, 479,5 mm. Est compimnto d ntada é sgido pla NBR ISO 567- (994) como sndo sficint paa q o pfil d locidad dsnola-s totalmnt. A locidad média na ntada foi scolhida d foma a mant o scoamnto com númos d Rynolds d 8,55x0 4. A tmpata do flido, T, foi considada 3,8 o C, q é o alo médio das tmpatas obtidas dant os xpimntos. Os alos d ngia cinética dissipação dfinidos na ntada são: 0,03 k0 = 0 (9) 3 ε k 0 = f : yl (0) ond 0 é a locidad na ntada, f, ma fação nt 0,3,0 yl, o compimnto do sgmnto d ntada.. O alo d f scolhido foi 0,36.

6 Pocdings of ENCIT ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004, Pap CIT Fontia Lst: cospond à última sção da tblação a jsant da placa d oifício. A distância dsta tblação à fac d saída da placa d oifício também é d 7D, o sja, 479,5 mm, paa gaanti o dsnolimnto do scoamnto. Todas as diadas das popidads são nlas na dição do scoamnto nsta sção. Qando da simlação sm a placa d oifício, foam tiliados o msmo compimnto total d tbo (96,7mm) condiçõs d contono d qando a simlação foi fita com a placa. Condiçõs idênticas também paa a malha, q mant o msmo númo d olms d contol, poém, distibídos nifommnt. Visando podi as condiçõs da bancada xpimntal, paa a mdição do difncial d pssão no tcho to, tilio-s pontos da malha distanciados m 705 mm. Utilio-s inicialmnt o alo do fato d laxação sgido po Patanka no manal do COMPACT-D Vsão 4.0 (000), o sja, α = 0,7 paa todas as aiáis (,, p, T, K, ε). 4. Rsltados A Figa 4 apsnta o pfil d locidad obtido xpimntalmnt, o pfil a montant da placa, obtido pla simlação nméica, o pfil, também obtido ataés da simlação, sm a psnça da placa d oifício. O alo do fato d laxação adotado paa todas as aiáis nolidas (,, p, T, K, ε) foi o sgido po Patanka no manal do COMPACT-D Vsão 4.0 (000), o sja, α = 0,7. Figa 4. Pfil d locidad xpimntal x pfil d locidad nméico (α=0,7) Qando da simlação com a placa d oifício, o sltado indico m pfil d locidad disfom, caactiado po ma aclação anomal do flido nas giõs póximas da pad do tbo m posiçõs concodants com a posição d instalação da placa. Nnhm poblma foi constatado qando da simlação sm a placa d oifício. O tst d malha dscato poáis poblmas lacionados a malha poco finada. Tnto-s, ntão, mda os alos do fato d laxação das aiáis nolidas. A Figa 5 apsnta os pfis d locidad paa áios alos do fato d laxação. Os alos tiliados foam os msmos paa todas as aiáis (,, p, T, K, ε). Figa 5. Pfil d locidad nméico paa disos alos d α

7 Pocdings of ENCIT ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004, Pap CIT Os pfis d locidad apsntaam maios distoçõs paa baixos alos do fato d laxação. O pfil d locidad q mlho psnto o scoamnto tblnto tilio m fato d laxação igal a 0,79. Tnto-s, ntão, disas conjgaçõs d alos paa o fato d laxação das aiáis. A Figa 6 apsnta os pfis d locidad obtidos nmicamnt qando aio-s o fato d laxação paa a locidad. O fato d laxação das dmais aiáis (, p, T, K, ε). mant-s igal a 0,7. Figa 6. Pfil d locidad nméico paa disos alos d α (α,p,t,k,ε =0,7) Poco pogsso foi obtido com lação aos sltados xpssos na Fig. 5; gands difnças foam pcbidas no pfil d locidad, associadas à modificação no fato d laxação da aiál locidad. O sltado q mlho psnto o pfil tblnto tilio m fato d laxação, α, igal a 0,79, o q coincid com a infomação xpssa da Fig. 5. A Figa 7 apsnta os pfis d locidad obtidos qando o fato d laxação paa a aiál locidad foi mantido a 0,79. Vaio-s, poém, o fato d laxação paa as dmais aiáis (,p,t,k,ε). Figa 7. Pfil d locidad nméico paa disos alos d α,p,t,k,ε (α =0,7) Emboa alos disos tissm sido adotados paa o alo do fato d laxação das aiáis, poca difnça noto-s nos pfis d locidads obtidos. Tal sitação confimo a pofnda inflência da aiál locidad sob os sltados obtidos. Pcb-s, potanto, q as distoçõs obsadas nas Figs. 4, 5 6 staam almnt associadas ao alo do fato d laxação da aiál locidad, sndo q os alos adotados paa as dmais aiáis poco

8 Pocdings of ENCIT ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004, Pap CIT inflnciaam nos sltados. Poém, isto só foi possíl dido ao conhcimnto péio do pfil d locidad spado paa a gião. Em conta patida, ajdo a mascaa o poblma ocoido no pfil d locidad o fato d q os alos obtidos paa o difncial d pssão, P, na placa concodaam bm com os sltados xpimntais qando da tiliação do fato d laxação sgido po Patanka no manal do COMPACT-D Vsão 4.0 (000). Uma dfinido o alo d fato d laxação da aiál locidad igal a 0,79, sabndo-s q o alo adotado paa as dmais aiáis poco inflnciaa no pfil d locidad, a mtodologia paa a scolha do fato d laxação idal paa as aiáis, p, T, k ε, baso-s na compaação do P obtido nmicamnt com aql obtido xpimntalmnt. O alo do fato d laxação paa as aiáis, p, T, k ε, q mlho atndia tal imposição, foi 0,7. O difncial d pssão nt as tomadas da placa obtido nmicamnt xpimntalmnt stá apsntado na Tab. 3. A incta da mdição foi d 7,5 Pa. O dsio foi calclado po: P xp imntal Pmod lo k -ε Dsio (%) = () Pxpimntal Tabla 3. Difncial d pssão na placa d oifício obtido xpimntalmnt x obtido pla simlação nméica Fato d laxação P (Pa) Dsio (%) aiál aiáis, p, T, k ε, Expimntal ,00 - Modlo κ-ε 0,79 0, 59,8 0,90 0,79 0,3 53,08,3 0, ,5,86 0,79 0,7 87,6 4,8 0,79 0,8 87,6 4,8 0,79 0,9 44,00 6,5 0,7 0,7 59,00 0,90 0,79 0,7 575,33 0,9 No caso do tcho to, apsa do pfil d locidad não t sofido altaçõs qando tiliado o fato d laxação sgido po Patanka no manal do manal do COMPACT-D Vsão 4.0 (000), o sltado obtido paa o difncial d pssão não foi tão positio. Tabalho smlhant d conjgação d fatos d laxação daql aliado paa o pfil d locidad a montant da placa foi ntão fito paa o tcho to, poém no sntido d alida o difncial d pssão xpimntal. A Tabla 4 apsnta os alos do difncial d pssão obtidos xpimntalmnt ataés da simlação nméica paa o tcho to. A incta da mdição foi d 7,5 Pa. Tabla 3. Difncial d pssão no tcho to xpimntalmnt x obtido pla simlação nméica Fato d laxação P (Pa) Dsio (%) Vaiál aiáis, p, T, k ε, Expimntal Modlo κ-ε 0,7 0, ,0 0,79 0,7 55 5,77 Mais ma, somnt a compaação nt sltados nméicos xpimntais foi capa d indica os alos ótimos paa o fato d laxação. Apsa do pfil d locidad no tcho to t sido pfitamnt pisto plo modlo k-ε, o pocdimnto nméico somnt foi alidado m lação ao difncial d pssão qando alos difnts paa o fato d laxação daql indicado po Patanka no manal do COMPACT-D Vsão 4.0 (000) foam tiliados. Dsta foma, o fato d laxação q mlho psntaa o poblma dscito nst stdo foi d 0,79 paa a locidad 0,7 paa as dmais aiáis. 5. Conclsõs Nst tabalho foi analisado nmicamnt xpimntalmnt o scoamnto tblnto d a com númo d Rynolds d 8,55x0 4 m m tbo com sm a psnça d ma placa d oifício concêntico com lação d diâmtos, β, igal a 0,687.

9 Pocdings of ENCIT ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004, Pap CIT A bancada d tsts stá instalada no laboatóio d Mcânica dos Flidos do Dpatamnto d Engnhaia Mcânica da Unisidad Fdal d Minas Gais. A famnta comptacional tiliada no modlagm nméica foi o pogama COMPACT-D Vsão 4.0. (000) q tilia fomlação d olms finitos modlo k-ε padão na modlagm do scoamnto tblnto. Na asência da placa d oifício, tiliando o fato d laxação sgido po Patanka no manal do COMPACT- D Vsão 4.0 (000), os modlos k-ε, com li d pad padão, piam pfitamnt o pfil d locidad do a no tbo, m compaação com aql obtido xpimntalmnt com m tbo d Pitot. Qando da psnça da placa d oifício, mboa os alos obtidos nmicamnt paa o difncial d pssão na placa também concodassm com os sltados xpimntais, foi notada ma pqna distoção do pfil d locidad, nas giõs póximas da pad do tbo, a montant da placa d oifício. Após alia tst d malha, ifico-s q o poblma não staa associado ao finamnto da malha, mas sim com a scolha do fato d laxação adotado paa as aiáis nolidas. Tnto-s, ntão, aia sts alos. Qando tiliados alos igais paa todas as aiáis, os pfis d locidad apsntaam maios distoçõs paa fatos d laxação mnos. O pfil d locidad q mlho psnto o scoamnto tblnto tilio m fato d laxação igal a 0,79. Ao aia o fato d laxação paa a locidad, mantndo-s constant, igal a 0,7, o fato d laxação das dmais aiáis (,p,t,k,ε), gands difnças foam pcbidas no pfil d locidad. Poca aiação foi notada nos pfis d locidads obtidos qando o fato d laxação paa a aiál locidad foi mantido a 0,79 aio-s o fato d laxação paa as dmais aiáis (,p,t,k,ε). Tal sitação confimo a pofnda inflência da aiál locidad sob os sltados obtidos. Pcb-s, potanto, q as distoçõs obsadas no pfil d locidad staam almnt associadas ao alo do fato d laxação da aiál locidad, sndo q os alos adotados paa as dmais aiáis poco inflnciaam nos sltados. Poém, isto só foi possíl dido ao conhcimnto péio do pfil d locidad spado paa a gião. Em conta patida, ajdo a mascaa o poblma ocoido no pfil d locidad o fato d q os alos obtidos paa o difncial d pssão, P, na placa concodaam bm com os sltados xpimntais qando da tiliação do fato d laxação sgido po Patanka no manal do COMPACT-D Vsão 4.0 (000). Dfinido o alo d fato d laxação da aiál locidad igal a 0,79, sabndo-s q o alo adotado paa as dmais aiáis poco inflnciaa no pfil d locidad, a mtodologia paa a scolha do fato d laxação idal paa as aiáis, p, T, k ε, baso-s na compaação do P obtido nmicamnt com aql obtido xpimntalmnt. No caso da simlação com placa d oifício, a conjgação d fatos d laxação q alido os sltados xpimntais, tanto do ponto d ista do difncial d pssão qanto do pfil d locidad foi α igal a 0,79 paa a aiál locidad α igal a 0,7 paa as dmais aiáis (, p, T, k ε). No caso do tcho to, apsa do pfil d locidad não t sofido altaçõs qando tiliado o fato d laxação sgido po Patanka no manal do manal do COMPACT-D Vsão 4.0 (000), o sltado obtido paa o difncial d pssão não foi tão positio. Mais ma a conjgação d fatos d laxação q alido os sltados xpimntais, tanto do ponto d ista do difncial d pssão qanto do pfil d locidad foi α igal a 0,79 paa a aiál locidad α igal a 0,7 paa as dmais aiáis (, p, T, k ε). Val salinta q a idntificação do poblma somnt foi possíl dido à xtnsa bibliogafia sob o assnto q pmitia o conhcimnto péio do pfil d locidad spado paa o scoamnto sltados xpimntais q piam o difncial d pssão na placa no tcho to. Obiamnt, m sitaçõs disas, ond o fnômno físico simlado nmicamnt não é pfitamnt conhcido, o não s possi dados antios o xpimntais paa fito d compaação, cidados spciais dm s tomados no sntido d ita falsos sltados. 6. Rfências Bibliogáficas NBR ISO 567-, 994, Mdição d Vaão d Flidos po Mio d Instmntos d Pssão- Pat : Placas d Oifício, Bocais Tbos d Vnt Instalados m Sção Tanssal Cicla d Conctos Foçados, ABNT Associação Basilia d Nomas Técnicas. Whit, F. M., 99, Viscos Flid Flow, nd Edition, McGaw-Hill, Inc. Botols, M. V., 995, Modlisation t Simlation ds Tansfts Thmiqs Paitax n Ecolmnt Tblnt Complx, Ts d Dotoado, Unisitè Pal Sabati, Fança. Maliska, R. C., 995, "Tansfência d Calo Mcânica dos Flidos Comptacional", LTC Editoa, Rio d Janio, RJ. Land, B. E. and Spalding, D. B., 974, Th Nmical Comptation of Tblnt Flows: Compt Mthods in Applid Mchanics, Vol. 3, pp Rfnc Manal fo Compact D Vsion 4.0, 000, A Gnal Ppos Compt Pogam fo Two-Dimnsial Flid Flow and Ha Tansf, Innoati Rsach, Inc, Plymoth, USA. Vstg, H. K., Malalaska, W., 995, "An intodction to comptational flid dynamics - Th finit olm mthod", Longman Scintific & Tchnical.

10 Pocdings of ENCIT ABCM, Rio d Janio, Bail, No Dc. 03, 004, Pap CIT STUDY OF CASE OF THE RELAXION FACTOR INFLUENCE ON THE VELOCITY PROFILE IN A TURBULENT AIR FLOW THROUGH A ORIFICE PLATE Sinthya Gonçals Taas Dpatamnto d Engnhaia Mcânica da Unisidad Fdal d Minas Gais - A. Antônio Calos 667 Pamplha Blo Hoiont MG Basil gtaa@ta.com.b Maa Nila Estanisla Ris Dpatamnto d Engnhaia Mcânica da Unisidad Fdal d Minas Gais - A. Antônio Calos 667 Pamplha Blo Hoiont MG Basil maa@pcminas.b Galdo Agsto Campolina Fança Dpatamnto d Engnhaia Mcânica da Unisidad Fdal d Minas Gais - A. Antônio Calos 667 Pamplha Blo Hoiont MG Basil fanca@dmc.fmg.b Abstact Th laxation facto is sd in an intnsi way as tool of impomnt of th congnc pocss in th nmic mthods. How, xcpt fo som opn pogams wh th xpincd s can act, most of th commcial pogams is black boxs and th mthodology of application of th laxation factos in th soltion of th algbaic qations inold in th poblm it's not always sfficintly cla. Bsids, n with th inadqat choic of th laxation facto, th pogams, fo thy b obst, gt to psnt congnt slts, althogh not always alists. In this wok, a poblm of this nat will b dscibd. Ding th nmical and xpimntal analysis of th ai tblnt flow with Rynold's nmb of 8,55x0 4 in a tb with and withot th psnc of a concntic oific plat, with lationship of diamts, β, qal to 0,687, was noticd that, in th absnc of th oific plat, th modl k-ε, with pattn wall law, fosaw pfctly th locity pofil of th ai in th tb, in compaison with that obtaind with a Pitot tb. How, whn of th psnc of th oific plat, althogh th als obtaind nmically fo th diffntial of pss in th plat also agd with th xpimntal slts, it happnd a distotion of th locity pofil in th clos aas of th tb wall to amont of th oific plat. It was ifid that sch poblm was associatd with th choic of th laxation facto adoptd fo th aiabls inold in th poblm and this was only idntifid d to th xtnsi bibliogaphy on th sbjct that allowd th pios knowldg of th xpctd locity pofil fo that aa of th dainag. Th comptacional tool sd in this stdy was th pogam COMPACT-D (Compt Analysis of Concti Tanspot) sion 4.0 dlopd by Patanka and that it ss th mthod of th finit olms. Kywods: laxation facto, nmic mthods, locity pofil, oific plat, flid mchanics