Análise experimental e numérica de convecção forçada em arranjo de obstáculos dentro de canal

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Souza, Edilson Guimarães de [UNESP]
• Orientador(a): Silva, João Batista Campos [UNESP], Paschoalini, Amarildo Tabone [UNESP], Bazani, Marcio Antonio [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Calor – Transmissão; Turbulencia; Coeficiente de transferência de calor médio; Número de Nusselt médio; Convecção forçada; Modelos de turbulência
• Palavras-chave em Inglês: Average heat transfer coefficient; Average nusselt number; Forced convection; Turbulence models
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/88857

O objetivo deste trabalho é a análise numérica e experimental de escoamento viscoso, incompressível, permanente, com transferência de calor, em um canal estreito contendo um arranjo de obstáculos retangulares. A análise experimental envolveu determinação de coeficiente de transferência de calor médio bem como o número de Nusselt médio e medidas de temperatura em esteira térmica para comparação com os resultados obtidos por simulação numérica. Para a análise numérica usamos o programa comercial de mecânica dos fluidos e transferência de calor computacional ICEPAK®. Verificamos que quanto mais adentro o obstáculo estiver no arranjo maior é a transferência de calor por convecção forçada. Determinamos coeficientes de transferência de calor médio e número de Nusselt médio (com incerteza entre 6 e 15%) e verificamos que o efeito da posição diminui à medida que a velocidade aumenta. Concluímos também que ambos os modelos de turbulência utilizados, k-ε padrão e k-ε RNG, foram incapazes de predizer o efeito da posição apropriadamente. Entretanto, o modelo k-ε RNG apresentou melhor comportamento, pois o seu uso resultou em soluções com valores de temperatura intermediários aos experimentais