[en] NUMERICAL ANALYSIS OF NATURAL CONVECTION IN A CHANNEL PARTIALLY OBSTRUCTED
[pt] Neste trabalho foi utilizado o método dos volumes de controle para solução das equações de balanço de massa, momentum e energia, relativas ao escoamento de ar através de um canal. Este é formado por duas paredes verticais, planas, paralelas e adiabáticas. A dissipação de calor, através de um el...
| Main Author: | |
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| Language: | pt |
| Published: |
MAXWELL
2012
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| Online Access: | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=19127@1 https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=19127@2 http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.19127 |
| Summary: | [pt] Neste trabalho foi utilizado o método dos volumes de controle para solução das equações de balanço de massa, momentum e energia, relativas ao escoamento de ar através de um canal. Este é formado por duas paredes verticais, planas, paralelas e adiabáticas. A dissipação de calor, através de um elemento retangular isotérmico adjacente a uma das paredes, provoca a convecção natural.
O pioneirismo está na utilização da condição de contorno de pressão para a solução de uma equação, que corrige s velocidades neste mesmo contorno, permitindo utilizar as equações de momentum em forma elíptica.
É investigado o comportamento do número de Nusselt médio do canal para Rayleigh variando do Ra igual 153 a Ra igual 1223, com o elemento posicionado no início, no meio e no fim do canal, variando-se as aberturas do mesmo. Verifica-se também o comportamento do Nusselt local ao redor do elemento, assim como o campo de velocidade.
Foi verificada a existência de uma distancia ótima entre as paredes do canal, para cada valor do número de Rayleigh. Conclui-se, portanto, que a geometria do elemento tem um efeito importante no processo de transferência de calor, não devendo ser desprezada. === [en] The control volume method was used to solve numerically the equations related to mass, momentum and energy balance. Air flows trough a channel formed by two vertical, flat, parallel and adiabatic walls. The natural convection was caused by a retangular Isothermal element attached to one of the walls.
The innovation of this work lies in the utilization of the momentum equations in its elliptical form. It was achieved using the pressure boundary condition to solve an equation that corrects the boundary velocity.
The variation of the medium Nusselt number was insvestigated from Ra equal 153 to Ra equal 1223, attaching the element in three diferent positions: at the beginning, in the middle, at the end of the channel and varyin the distance between the walls. The local Nusselt number and the velocity Field around the element were also studied.
An optimum distance between the walls for each Rayleign number was that the geometry, of the element has a decisive effect on the heat transfer process, and so it must not be neglected. |
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