Publicação: Parametrização de um ventilador axial usando mecânica dos fluidos computacional para aplicação em dispositivos portáteis agrícolas
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Data
2025-02-21
Orientador
Scalon, Vicente Luiz 
Coorientador
Pós-graduação
Engenharia Mecânica - FEB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Este trabalho apresenta uma análise comparativa entre resultados experimentais e numéricos de um sistema composto de duto e ventilador axial com diâmetro de 77 mm trabalhando com rotação de 21705 rpm. O ventilador axial analisado pertence à um produto de pulverização portátil agrícola assistido à ar, onde o escoamento de ar auxilia no transporte das gotas de pulverização, como também na excitação das folhas para maior penetração das gotas. No experimento realizado em laboratório (ambiente controlado), ventilador, duto e motor elétrico foram montados em dispositivo prototipado para isolá-los do produto, removendo possível interferência da carenagem do produto na captura dos parâmetros a serem analisados. A velocidade do ar foi medida em três pontos distintos: no bocal de saída do duto, à 300 mm do bocal de saída e à 1000 mm do bocal de saída. A pressão absoluta foi coletada no interior do duto em que se encontra o ventilador, além da rotação do motor elétrico ter sido medida. O experimento foi idealizado para medir o parâmetro de entrada do modelo numérico (rotação), e posteriormente serviu como forma de validá-lo. O modelo numérico foi criado com o uso do software aberto openFOAM, que utilizando o modelo de turbulência κ-ω SST conseguiu replicar o experimento. Os erros obtidos nesta análise estão na faixa de -16 a 8%.
Resumo (inglês)
This paper presents a comparative analysis between experimental and numerical results for a system composed of duct and 77 mm diameter axial fan. The rotational speed of the fan is 21705 rpm. The axial fan belongs to an assisted air portable agricultural product, which the air flow helps to transport droplets of spray and provides energy to shake the leaves for higher droplet penetration. According to the experimental procedure made in a control environment, fan, duct and electrical motor were assembled in a 3D printed prototype device to separate them from the product. By this separation, any influence of the bodywork of the product in the measuring parameters are set apart. The air flow velocity is measured in three different locations: on the duct exit, 300 mm ahead from the duct exit and 1000 mm ahead from the duct exit. The absolute pressure was measured in the duct`s interior, just like the rotational speed of the electric motor. The experiment was performed to check the input parameter of the numerical model (rotational speed). After all the simulations were calculated, the experimental results were used to validate all the simulated data. The numerical model was developed in the opensource software openFOAM, where the turbulence model κ-ω SST was able to replicate the experimental procedure. The range of variation between the numerical and experimental results is -16 to 8%.
Descrição
Idioma
Português
Como citar
O'KEEFFE, Guillermo Campello Fernandez. Parametrização de um ventilador axial usando mecânica dos fluidos computacional para aplicação em dispositivos portáteis agrícolas. 2025. Dissertação ( Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista, Bauru, 2025.
