Resumen de Estudo numérico da perda de carga de uma válvula do tipo globo

Edvaldo Angelo, Luciano Temístocles, Fabrício Leonardi Campanella, Daniel Benítez Barrios

• English

  The dimensionless minor loss coefficient is an indicative parameter of the inevitable flow nonisentropic process. The minimization of the dimensionless is certainly desirable especially regarding the need to expend as little energy as possible in cases such as pumping. For devices like valves it is possible to choose internal geometry to reduce the quantity and intensity of the vortices and flow separation regions. These regions are the main cause of the increase of the minor loss coefficient. Through the commercial software Ansys Workbench® and Ansys CFX® were modeled several internal geometry of globe valves. The study was conducted in two stages. Initially was studied the flow inside the traditional valve design, maintaining the constructive original features. The influence of unstructured tetrahedral mesh on the results obtained for the coefficient of pressure loss and other parameters was obtained. In the second study was analyzed a model of valve with internal geometry changed.

• português

  O coeficiente de perda de carga é um parâmetro adimensional indicativo do processo inevitável e irreversível de transformação de parte da energia de um fluido em escoamento em parcelas não úteis. A minimização do referido adimensional é certamente desejável especialmente no que tange a necessidade de despender a menor quantidade de energia possível em processos como o de bombeamento. Para dispositivos como válvulas há possibilidade da escolha de geometrias internas que objetivam diminuir tanto a quantidade quanto a intensidade de vórtices e regiões de separação no escoamento. Essas regiões são as principais causadoras do aumento do coeficiente de perda de carga. Através do software comercial Ansys CFX® foram modeladas e simuladas diversas geometrias internas de válvulas globo. O estudo foi realizado em duas etapas, sendo que na primeira foi estudado o escoamento no interior da válvula, mantidas as características construtivas tipicamente encontradas no mercado. Na segunda etapa foi analisado um modelo de válvula com geometria interna modificada. Na melhor condição, para geometria proposta o coeficiente de perda de carga, sofreu decréscimo de até 54,18% (em situação particular). Os resultados ainda indicaram que no processo de abertura da válvula, a partir de uma determinada posição da haste, não se verificou mais influência deste parâmetro nas condições do escoamento, tão pouco nos casos em que, sob as mesmas condições foi variada a forma geométrica da haste.