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dc.contributor.advisorPinto, Leandro Conceição
dc.creatorNachtigall, Daniel Ramos
dc.date.accessioned2021-11-24T18:09:25Z
dc.date.available2021-11-24T18:09:25Z
dc.date.issued2021-10-21
dc.date.submitted2021
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22962
dc.description.abstractIn the design project of a water treatment plant, a lot of equipment is implemented, being one of them, in a conventional system, the flocculator. Among the different types commonly used, the helical tubular flocculator (FTH) constitutes a category not frequently implemented, as well as with few conclusive studies on its numerical computational hydrodynamics. Studies about the FTH indicate an efficiency of the flocculation that may be viable on the implementation of a minor water treatment plant, however, such implementation is necessary to find reasonable ways to properly design the equipment. The present work goal is to contribute to the solution of this problem through the computational modeling of hydrodynamics. The main goal is to develop a hydrodynamical model adjustable, free, functional, and validated, that could be used for academic and professional purposes. The software functionality was verified through the output’s parameters of the stability of the simulations, provided by the software post-processing. The validation was developed through the analysis of the mesh independence, as well as the comparison of the results with similar computational and experimental models. Two different models were developed and analyzed being one more costly on time and computational capacity, but with a more complete governing equations formulation and another less expensive in terms of computational time but with promising results as well. The created geometry was simulated successfully, the error indicators were presented by the processing software with great stability. The comparison of the result with another similar commercial computational model from the literature presented low percentual differences. However, the results of the model confronted with the results from an experimental analysis were somehow of a significant percentual difference value. A future confrontation with other experimental models of the same geometry, as well as calibration and adjustment on the present simulations, are promising for the development of a validation of the computation model.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectFloculador tubular helicoidalpor
dc.subjectDinâmica dos fluidos computacionalpor
dc.subjectValidaçãopor
dc.subjectHelical tube flocculatoreng
dc.subjectComputational fluid dynamicseng
dc.subjectValidationeng
dc.titleUso do modelo numérico OpenFOAM na simulação hidrodinâmica de floculadores tubulares helicoidaispor
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasilpor
dc.degree.graduationEngenharia Civilpor
dc.description.resumoNo projeto e dimensionamento de uma estação de tratamento de água são muitos os equipamentos implementados, e um desses, em um sistema convencional, é o floculador. Dentre os floculadores eficientes e validados, os floculadores tubulares helicoidais (FTH) constituem uma categoria ainda pouco implementada e com poucos estudos na área de modelagem numérica computacional. Os estudos relativos aos floculadores do tipo FTH indicam uma eficiência de floculação que viabiliza seu uso em estações de tratamento de pequena escala. Contudo, para que essa implementação ocorra é necessário que se encontrem caminhos práticos para o dimensionamento adequado. Dessa maneira, o presente trabalho se propõe a contribuir para a solução dessa dificuldade através da modelagem computacional, utilizando softwares gratuitos e de código aberto. O objetivo principal foi desenvolver um modelo hidrodinâmico computacional ajustável, gratuito, funcional e validado, tanto para uso acadêmico quanto profissional. Para ser ajustável e gratuito foram usados apenas softwares de uso livre e open source. Buscou-se verificar a funcionalidade do software através dos outputs de estabilidade das simulações, os quais são fornecidos pelo software e a validação foi desenvolvida através da análise de independência de malha e da comparação com modelos hidrodinâmicos elaborados com software pago, bem como experimentos de laboratório de características semelhantes. Neste trabalho foram analisados dois modelos hidrodinâmicos, um que utiliza maior demanda computacional, mas que conta com um código mais completo e possivelmente mais próximo da realidade física, e outro código mais simplificado de menor demanda computacional, mas que também poderia vir a apresentar resultados assertivos. A geometria criada foi simulada com sucesso, os indicadores internos de erro do software de processamento hidrodinâmico apresentaram estabilidade na simulação. Os modelos hidrodinâmicos utilizados apresentaram diferença percentual baixa em comparação com o modelo hidrodinâmico desenvolvido com o software pago e com as mesmas configurações e geometria semelhante. Contudo, os resultados do modelo computacional hidrodinâmico foram de diferença percentual significativa na comparação com o modelo experimental de laboratório usados para a validação. A comparação com outros modelos experimentais, bem como possíveis ajustes e calibrações das configurações da geometria usada na simulação são promissores para a validação do modelo computacional desenvolvido neste trabalho.por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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