Simulação numérica do escoamento de um sistema de evacuação dos produtos da combustão através da utilização de dois modelos de turbulência - comparação dos resultados obtidos

Abstract

Nos sistemas de evacuação dos produtos da combustão de turbinas a gás, utilizadas na propulsão naval de alguns navios de combate, tem-se verificado a ocorrência de nucleação e propagação de fissuras através das paredes do sistema, tendo as principais fissuras propagado a partir dos pés dos cordões de soldadura. A conduta do sistema em estudo é constituída num aço inoxidável austenítico, AISI 316L, com uma espessura de aproximadamente 3,7 mm, sendo revestido exteriormente por um isolamento térmico de aproximadamente 200 mm. O trabalho descrito nesta comunicação foi desenvolvido na fase inicial de um projecto em curso e destina-se a investigar/determinar quais os campos de temperatura e pressão actuantes nas paredes do sistema afim de se estabelecer qual o par de pressão e temperatura actuante nas zonas que apresentam fissuras, e assim definir estes parâmetros para os ensaios mecânicos de fadiga e fluência. Assim, o objectivo desta comunicação é apresentar as diversas simulações numéricas efectuadas para a conduta, compara-las entre si e com os resultados experimentais obtidos em outros trabalhos, evidenciando qual o par de pressão e temperatura obtido. Para este efeito foram utilizados dois programas, um comercial (COSMOS/FloWorks) e outro freeware (Fire Dynamics Simulator), que têm implementados modelos de turbulência distintos.