Modelagem Computacional da Convecção Forçada Laminar em Dutos com Temperatura Variável no Contorno

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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.

Abstract

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)

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