O presente trabalho propôs avaliar a modelagem do escoamento multifásico em uma coluna de borbulhamento, e posteriormente avaliar a aplicação da mesma, no escoamento ao redor de um navio quebra-gelo com o sistema de borbulhamento de ar. Portanto, foram feitas seis simulações de coluna de bolhas em cada software e uma simulação de navio quebra-gelo.
As simulações das coluna de borbulhamento demonstraram que a utilização dos modelos de arrasto (SchillerNaumann), massa virtual (Coeficiente Constante, Cmv = 0,5) e
sustentação (Coeficiente Constante, Cs = 0,5) juntos, não viola um dos princípios
fundamentais do escoamento multifásico, o de indiferença ao referencial. Sendo assim, foi possível verificar que mesmo utilizando a mesma geometria, malha, condições de contorno, métodos numéricos, solver, dentre outros, os software ANSYS CFX e OpenFOAM geram resultados diferentes quando a geometria é transladada, caso a modelagem não seja a sugerida.
Além disso, como foram utilizados dois software para a realização das análises, comparou-se também os resultados obtidos de cada um. Sabe-se que cada um resolve as equações de maneira distinta, ou seja, o OpenFOAM resolve de forma desacoplada, e o ANSYS CFX, acoplada. Com isso, pode-se atribuir a isso o fato de não ter sido possível rodar o Caso 1 com a coluna de bolhas deslocada em 1,0 m em cada direção (X, Y e Z), visto que o deslocamento gera uma solução diferente, quando a modelagem não é aquela sugerida.
Ainda, atribuiu-se a um bug o fato de o Caso 2 ter apresentado o nível da água diminuído com relação a sua condição inicial, visto que o caso convergiu, e não houve saída de água por nenhuma das faces. No entanto, foi possível corroborar a modelagem sugerida analisando apenas a região com água do Caso 2, e comparando-a com o Caso 2 deslocado.
Por outro lado, aplicou-se a modelagem sugerida para análise do escoamento ao redor de um navio quebra-gelo. Obteve-se como resultado que a escolha de modelos de forças e seus respectivos coeficientes, referentes à modelagem sugerida não estava apropriada para a análise no ANSYS CFX.
Portanto, pode-se concluir que tendo em vista a aplicabilidade de escoamento multifásicos, a qual vai desde colunas de bolhas até navios quebra-gelo, e a importância da escolha de uma modelagem de forças interfaciais adequada para que a fluidodinâmica computacional possa analisar com robustez problemas de engenharia, ainda há a necessidade de mais estudos nesta área. Sendo assim, a modelagem impacta diretamente no comportamento e resultado de simulações numéricas.
Por fim, sugere-se para trabalhos futuros a análise do escoamento ao redor do navio quebra-gelo utilizando o OpenFOAM. Por ser um software diferente do ANSYS CFX, o mesmo pode gerar resultados diferentes daqueles obtidos pelo presente trabalho.
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