Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266013
Type: TESE DIGITAL
Title: Desenvolvimento de uma metodologia para simulação de dispersão de gás inflamável por meio de CFD utilizando OpenFOAM
Title Alternative: Development of methodology for flammable gas dispersion simulation by CFD using OpenFOAM
Author: Fiates, Juliane, 1989-
Advisor: Vianna, Sávio Souza Venâncio, 1975-
Abstract: Resumo: Tendo em vista os acidentes recorrentes de vazamento de gás em processos industriais, nos quais ocorreram perda de vidas e sérias consequências ecológicas, surge a necessidade de prover informações mais precisas para análise de risco. Como alternativa, vem sendo utilizada a fluidodinâmica computacional (CFD), que tem capacidade de simular situações que seriam onerosas de serem realizadas experimentalmente. Dentre as ferramentas de CFD existentes optou-se em trabalhar com o OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation), por ser um software de código aberto e livre, podendo ser utilizado tanto em aplicações acadêmicas quanto comerciais. A grande limitação deste programa reside em sua documentação limitada e na pouca informação de como aplicar suas utilidades. Assim, o objetivo deste trabalho é criar uma metodologia para simulação de dispersão de gás, tendo em vista a dificuldade na utilização do mesmo, uma vez que o OpenFOAM não possui uma interface gráfica, tão pouco suporte técnico. Para isso, foi necessário a customização de um solver já existente na base de dados do software. Na customização deste solver foram manipuladas apenas variáveis, sem modificação do código-fonte. Para validar as modificações, foram realizados alguns testes como: independência de malha, passo de tempo da simulação (número de Courant) e diferentes modelos de turbulência. Foram simulados alguns jatos de metano e ar, os quais foram comparados com dados experimentais retirados da literatura. Assim como, a avaliação de um caso de engenharia e comparação com o código comercial ANSYS-CFX. Os resultados obtidos pelo OpenFOAM foram muito próximos dos experimentais na análise de jatos e obtiveram boa concordância com a ferramenta comercial na obtenção da nuvem inflamável. Evidenciando a importância deste trabalho para ampliar a utilização de softwares livres

Abstract: Given the recurring accidents of gas leaks in industrial processes, in which there were fatalities and serious ecological consequences, the need arises to provide more accurate information for risk analysis. Alternatively, has been used computational fluid dynamics (CFD), which has ability to simulate situations that would be costly to be performed experimentally. Among the existing CFD tools we chose to work with the OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation) to be a free and open source software and can be used both in academic and commercial applications. The major limitation of this program lies in its limited documentation and little information on how to apply their utilities. The objective this work is to create a methodology for gas scattering simulation, in view of the difficulty in using it, since the OpenFOAM lacks a graphical interface, as little technical support. For this, the customization of a solver was necessary existing in the software database. In this customization solver were manipulated variables only, without changing the source code. To validate the modifications were carried out some tests as mesh independence, simulation time step (number of Courant) and different models of turbulence. Were simulated some methane and air jets, which were compared with experimental data taken from literature. As well as the evaluation of a case of engineering and compared to the commercial code ANSYS-CFX. The results obtained by OpenFOAM were very close to experimental analysis on the jets and obtained good agreement with the commercial tool obtaining the flammable cloud. Highlighting the importance of this work to expand use of free software
Subject: Avaliação de riscos
Gas - Vazamento
Fluidodinâmica computacional (CFD)
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

Files in This Item:
File SizeFormat 
Fiates_Juliane_M.pdf7.96 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.