0886

Título
SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO PROCESSO DE LAVAÇÃO DE ROUPAS ATRAVÉS DE CFD

Aluno: Felipe Zanotto - PIBIC/CNPq - Curso de Engenharia Mecânica (N) - Orientador: Christian Johann Losso Hermes - Departamento de Mecânica - Área de conhecimento: 30501024 - Palavras-chave: cfd; navier-stokes; escoamento periódico.

Uma lavadora corresponde a um conjunto de componentes que, através de uma combinação de processos químicos, mecânicos e térmicos, visa remover a sujeira de um tecido. Tal aparato pode ser de eixo horizontal, de uso mais comum nos países da Europa, ou de carregamento vertical, conceito amplamente empregado nos países da Australia, Ásia e das Américas, inclusive no Brasil. Em todos os casos, há presença de um compartimento dentro do qual é injetada água, chamado de tanque, e outro menor em seu interior, furado, livre para rotacionar, que contém as roupas a serem lavadas. No entanto, no caso das lavadoras de eixo vertical, há ainda a presença de um agitador, conectado a um motor elétrico, que é o principal responsável pelo escoamento dentro do tanque. O processo de lavação de roupas apresenta diversos graus de liberdade para seu estudo, dependendo tanto do perfil de rotação do agitador e da sua geometria, como do produto químico utilizado. Dessa forma, tem-se que a pesquisa nesse setor possui, até o presente momento, muito potencial a ser explorado. Neste contexto, foram realizadas simulações numéricas do escoamento bifásico ar-água em máquinas de lavar de eixo vertical, com três diferentes tipos de agitadores. Para tanto, foi utilizado o software comercial ANSYS CFX, com a escolha de condições de contorno específicas para o problema, incluindo modelo de turbulência SST e desconsideração de efeitos de convecção natural. A malha foi gerada a partir do software ICEM CFD, com o uso de elementos predominantemente hexaédricos, e algumas simplificações em características geométricas do cesto/agitador. O objetivo do trabalho foi estudar o impacto de fatores como a geometria do agitador e o perfil de agitação em variáveis como o torque resistivo e o campo de velocidades, além de estabelecer uma metodologia de trabalho para realizar este tipo de estudo no fenômeno da lavação. Os resultados foram validados contra dados experimentais obtidos de uma bancada construída especialmente para esta finalidade.