Modelagem Computacional da Convecção Forçada Laminar em Dutos com Temperatura Variável no Contorno
Data
2014-11-06
Autores
Reis, Marcos Eduardo Esteche dos
Rivas, Gustavo Adolfo Ronceros
Garcia, Ezio Castejon
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Resumo
Dutos de seção transversal circular são comumente utilizados na indústria, no entanto,
dutos de seção não circular vêm sendo cada vez mais pesquisados e utilizados, tanto no âmbito
acadêmico quanto industrial. Como não há muitos estudos relacionados a influência da convecção
forçada com temperatura variável no contorno das paredes de dutos. Neste projeto busca-se
desenvolver um modelo computacional para análise da convecção forçada laminar em dutos de
seção transversal circular e retangular, com temperatura variável prescrita no contorno das paredes
do duto. As equações governantes utilizadas para obter o campo de velocidades e temperatura foram
as equações da conservação de massa, quantidade de movimento e energia. Para isto, adotou-se as
seguintes considerações: escoamento em regime laminar com perfil térmico e hidrodinamicamente
desenvolvido, escoamento incompressível e propriedades constantes. Cabe ressaltar, que para
obtenção do campo de temperatura do escoamento na seção transversal do duto em função das
temperaturas prescritas no contorno, utilizou-se a metodologia da equação da energia
adimensionalisada. Para resolver as equações diferencias empregou-se o Método de Diferenças
Finitas (MDF). O modelo calcula em primeira instância o campo de velocidade, em seguida é
resolvida a equação da energia, obtendo-se assim, o campo de temperatura do fluido para uma dada
distribuição imposta no contorno, não necessariamente uniforme. Os resultados obtidos para o
campo de velocidades e temperatura, assim como, os dois parâmetros importantes, desde o ponto de
vista da engenharia: fator de atrito e o número de Nusselt foram comparados e validados com os
resultados existentes publicados em literatura.
Descrição
Anais do III Encontro de Iniciação Científica da Unila - Sessão de Engenharia de Energias Renováveis - 06/11/14 – 15h50 às 18h30 - Unila-PTI - Bloco 09 – Espaço 02 – Sala 02
Palavras-chave
FORTRAN (Linguagem de programação de computador)