MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA EM MEIOS POROSOS SATURADOS VIA TEORIA DE MISTURAS

• Autor(a) principal: MARIA LAURA MARTINS COSTA
• Data de Publicação: 1991
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
• Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19763@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=19763@2

O objetivo principal deste trabalho foi apresentar um modelo matemático que permitisse uma descrição local do processo de transferência de energia num escoamento saturado através de um meio poroso rígido. Este modelo teve como base o ponto de vista da Teoria de Misturas. Neste contexto, fluido e sólido (o meio poro) foram tratados como constituintes contínuos de uma mistura binária, coexistindo superpostos em todo o volume da mistura. Um importante aspecto levado em conta no presente trabalho foi permitir que os constituintes fluido e sólido possuíssem seus próprios campos de temperatura, de tal que a hipótese de equilíbrio térmico não foi suposta a priori. Problemas envolvendo convecção livre e forçada foram simulados numericamente. A transferência de calor por convecção forçada num canal poroso limitado por duas placas planas isotérmicas foi considerado em três casos diferentes. No primeiro, foram consideradas quatro condições de contorno na direção x. No segundo, a ausência de condição de contorno para o constituinte fluido na saída do canal, levou à utilização de um esquema iterativo, a única condição de contorno prescrita na direção x foi a temperatura do constituinte fluido na entrada do canal. Um trocador de calor de leito poroso num arranjo em contra-corrente também foi considerado. O trocador consistia de dois canais porosos, separados por uma parede impermeável sem resistência térmica. A convecção natural numa cavidade porosa foi também simulada, sendo considerado o efeito de alguns parâmetros adimensionais. Linhas de corrente e isotermas (para os dois constituintes) foram plotadas em alguns casos representativos.