Transporte de energia de misturas binárias de gases entre placas paralelas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2005
Autor(a) principal: Borges, Itamar Aparecido
Orientador(a): Cumin, Liliana Madalena Gramani, 1964-2020
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Teoria cinética dos gases
Boltzmann, Equaçao de
Análise numérica
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/3143
Resumo: Orientador: Liliana Madalena Gramani Cumin
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em EngenhariaCumin, Liliana Madalena Gramani, 1964-2020Borges, Itamar Aparecido2024-05-20T19:15:06Z2024-05-20T19:15:06Z2005https://hdl.handle.net/1884/3143Orientador: Liliana Madalena Gramani CuminDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 2005Inclui bibliografiaÁrea de concentração: Programação matemáticaResumo: Nesta dissertação será estudado o problema do transporte de energia, através do cálculo do fluxo de calor. O problema consiste de uma mistura binária de gases rarefeitos monoatômicos confinado entre duas placas paralelas suficientemente longas de forma que os efeitos da borda podem ser desprezados. Inicialmente o sistema encontra-se em equilíbrio, sendo fracamente perturbado através do gradiente de temperatura relativo das placas que caracteriza o transporte de energia. A função de distribuição para cada constituinte da mistura obedece a um sistema de equações íntegro-diferenciais acopladas que se baseiam na equação de Boltzmann. Todas as soluções encontradas são estáveis pois tratam-se de problemas lineares. As soluções são estudadas com base no modelo cinético de McCormack para a equação de Boltzmann. Os cálculos numéricos são realizados para três misturas de gases nobres: Nêonio e Argônio, Hélio e Argônio, Hélio e Xenônio. Foram calculados o fluxo de calor da mistura e de cada constituinte, assim como o desvio na concentração e na densidade da mistura em todo o intervalo do número de Knudsen. As concentrações molares dos gases foram consideradas nas proporções de 10%, 50% e 90%. Foram comparados os resultados obtidos quando se utiliza diferentes potenciais de interação entre as partículas, como por exemplo, o potencial de esfera-rígida e o potencial realístico. Também foi comparado a solução cinética com a solução hidrodinâmica para o fluxo de calor da mistura.Abstract: In This dissertation will be studied the problem of energy transport, by calculating the heat flow. The problem consists of a binary mixture of monoatomic gases confined between two parallel plates long enough so that the end effects could be negleded. In the beginning the system is in eqnilibrium, being slightly disturbed a temperature gradient, between the plates which characterizes the transport of energy. The distribution function for each constituent of the mixture obeys a coupled integral-differential equation system that is based on Boltzmann's equation. All the solutions found are stable, since we are dealing with linear problems. The solution sare studied by using McCormack kinetic model as the basis for Boltzmann equation. Numerical calculations were carried out for three mixtures of noble gases: Neon and Argon, Helium and Argon, and Helium and Xenon. The heat flow of mixture and of each constituent were calculated, as well as the deviations in the concentrations and density of mixture over the whole Knudsen number interval. The molar concentrations of the gases were considered in the proportions of 10%, 50% and 90%.The results obtained were compared when different interaction potentials between the particles are used, as for example, the hard sphere potential and the realistic potential. It has also compared the kinetic solution with the hydrodinamic solutionfor the heat flow of the mixture.91f. : il.application/pdfDisponível em formato digitalTeoria cinética dos gasesBoltzmann, Equaçao deAnálise numéricaTransporte de energia de misturas binárias de gases entre placas paralelasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALdissertaçãoItamar.pdfapplication/pdf10646510https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/3143/1/disserta%c3%a7%c3%a3oItamar.pdf5c6c4ab27157fd7969a20921c8fcf60bMD51open accessTEXTdissertaçãoItamar.pdf.txtExtracted Texttext/plain105https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/3143/2/disserta%c3%a7%c3%a3oItamar.pdf.txt3e6d45f669f8fddf576f1d06bb7172f3MD52open accessTHUMBNAILdissertaçãoItamar.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1330https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/3143/3/disserta%c3%a7%c3%a3oItamar.pdf.jpg506a1b0713df671b4379fa5582e08433MD53open access1884/31432024-05-20 16:15:06.749open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/3143Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-05-20T19:15:06Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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