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Estudo de refinamento de malha e comparação de dois modelos de turbulência em instalações para criação de fêmeas suínas em fase de gestação

Processo: 15/00084-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de abril de 2015
Vigência (Término): 31 de março de 2016
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Engenharia Agrícola - Construções Rurais e Ambiência
Pesquisador responsável:José Roberto Nunhez
Beneficiário:Nayra Oliveira Brachi
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Ambiência (biotérios)   Reprodução animal   Fêmeas   Carne suína   Ventilação (conforto ambiental)   Turbulência   Dinâmica dos fluidos computacional   Simulação por computador   Estudo observacional
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Comparação de modelos de turbulência | Criação de fêmeas suínas em gestação | Fluidodinâmica computacional (CFD) | turbulência | Ventilação suína | Fluido Dinâmica Computacional (CFD)

Resumo

Com a expansão da produção de carne suína no Brasil, viu-se a necessidade de aumentar e automatizar instalações desses animais. No entanto, existem desafios frente a essa necessidade, tornando-se necessário manter as condições ambientais internas uniformes e adequadas, com recursos limitados para instalações grandes, intensivas, produtivas e mantendo a qualidade. Com esse objetivo, tais instalações têm como função manter o ambiente adequado de modo controlado para esses animais, promovendo zonas de conforto, removendo gases prejudiciais produzidos e excretado pelos próprios animais e poeira. Para tal, a análise do padrão de fluxo de ar deve ser feito baseado na geometria e construção da instalação, tamanho e distribuição de entradas e saídas de ventilação e produção de calor. Técnicas numéricas de modelagem, tais como, Fluido Dinâmica Computacional (Computational Fluid Dynamics, sigla CFD) podem oferecer um meio eficaz de quantificar precisamente as variáveis climáticas internas de instalações ventiladas sob várias condições de projeto em ambiente virtual. Consequentemente, os experimentos físicos são minimizados de modo considerável. Como já usada em indústrias químicas, aeroespacial e hidrodinâmica, provou ser muito eficiente ao desenvolver simulações em campo temporal e espacial de pressões de fluido, temperatura e velocidade dos fluídos. O objetivo geral deste estudo é analisar simulações realizadas a partir de instalações de criação de suínos em fase de gestação, no sentido de encontrar parâmetros que representem da melhor forma o escoamento de ar no interior dessas granjas, comparando a precisão de modelos de turbulência entre k-µ (k-Epsilon) e Shear Stress Transport (SST) para predizer o fluxo de ar, tempo computacional e resíduo (RMS), em simulações realizadas em instalações de criação de fêmeas suínas em gestação. Também, quanto a precisão da simulação, será analisado o refinamento de malha nas entradas e saídas de ar. Para tal, será necessário comparar uma simulação criada pelo CFD e a situação correspondente em ambiente real, respeitando os parâmetros de instalações.

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