Estudo numérico da perda de carga de uma válvula do tipo globo

Resumen

O coeficiente de perda de carga é um parâmetro adimensional indicativo do processo inevitável e irreversível de transformação de parte da energia de um fluido em escoamento em parcelas não úteis. A minimização do referido adimensional é certamente desejável especialmente no que tange a necessidade de despender a menor quantidade de energia possível em processos como o de bombeamento. Para dispositivos como válvulas há possibilidade da escolha de geometrias internas que objetivam diminuir tanto a quantidade quanto a intensidade de vórtices e regiões de separação no escoamento. Essas regiões são as principais causadoras do aumento do coeficiente de perda de carga. Através do software comercial Ansys CFX® foram modeladas e simuladas diversas geometrias internas de válvulas globo. O estudo foi realizado em duas etapas, sendo que na primeira foi estudado o escoamento no interior da válvula, mantidas as características construtivas tipicamente encontradas no mercado. Na segunda etapa foi analisado um modelo de válvula com geometria interna modificada. Na melhor condição, para geometria proposta o coeficiente de perda de carga, sofreu decréscimo de até 54,18% (em situação particular). Os resultados ainda indicaram que no processo de abertura da válvula, a partir de uma determinada posição da haste, não se verificou mais influência deste parâmetro nas condições do escoamento, tão pouco nos casos em que, sob as mesmas condições foi variada a forma geométrica da haste.