Otimização de design do duto ramificado em forma de T com escoamento de fluido newtoniano e paredes impermeáveis

Abstract

Este artigo apresenta os resultados de escoamentos em dutos em forma de “T”. O problema consiste em encontrar as resistências ao escoamento em estruturas tridimensionais (3D) cujos sistemas têm diferentes relações homotética entre tamanhos (diâmetros e comprimentos) dos dutos de entrada e saída de fluído. O método utilizado é denominado “Constructal Design” e é fundamentado na “Teoria Constructal”. Este método baseia-se na minimização da resistência global sujeito a restrições geométricas, que no presente estudo são o volume e área ocupada pelos dutos considerados constantes. O escoamento nos dutos é considerado tridimensional, laminar, incompressível, e em regime permanente e com propriedades uniformes e constantes. Os resultados obtidos numericamente em geometrias 3D é validado por comparação com os resultados analíticos bidimensional disponíveis na literatura. A geometria será estudada para diferentes relações D1 / D0 e L1 / L0, para diferentes número de Reynolds.