Análise numérica da transferência de calor em escoamentos de fluidos viscoplásticos através de tubos sob a condição de gradiente de temperatura na parede

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Johnny Quintino da
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4157
Resumo: Heat transfer in the entrance region of a tube in laminar axial flow of viscoplastic materials is analyzed. The material is assumed to behave as a Generalized Newtonian liquid, with a Herschel-Bulkley viscosity function. The governing equations are solved numerically via a finite element method. This problem was investigated previously by Soares et al. [1]. The authors considered the classical thermal boundary conditions, namely, uniform wall heat flux and uniform wall temperature. The goal of the present work is to impose a gradient of temperature along the wall as the thermal boundary condition. The effect of Reynolds, Peclet and rheological parameters (yield-stress and power-law exponent) on the Nusselt number is investigated. As expected, the values of Nusselt number tend to the classical one obtained for the case of uniform wall temperature when the gradient of temperature on the wall approaches to zero. When the gradient is increased, the Nusselt number tends to the values obtained for the case of uniform wall heat flux.
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spelling Ramos, RogérioSoares, Edson JoséSilva, Johnny Quintino daGuerrero, Jesus Salvador PerezMartins, Marcio Ferreira2016-08-29T15:32:54Z2016-07-112016-08-29T15:32:54Z2011-10-07Heat transfer in the entrance region of a tube in laminar axial flow of viscoplastic materials is analyzed. The material is assumed to behave as a Generalized Newtonian liquid, with a Herschel-Bulkley viscosity function. The governing equations are solved numerically via a finite element method. This problem was investigated previously by Soares et al. [1]. The authors considered the classical thermal boundary conditions, namely, uniform wall heat flux and uniform wall temperature. The goal of the present work is to impose a gradient of temperature along the wall as the thermal boundary condition. The effect of Reynolds, Peclet and rheological parameters (yield-stress and power-law exponent) on the Nusselt number is investigated. As expected, the values of Nusselt number tend to the classical one obtained for the case of uniform wall temperature when the gradient of temperature on the wall approaches to zero. When the gradient is increased, the Nusselt number tends to the values obtained for the case of uniform wall heat flux.A Transferência de calor no escoamento laminar de materiais Viscoplásticos ao longo da região de entrada de tubos é analisada. O modelo de Fluido Newtoniano Generalizado é assumido, com função de viscosidade de Herschel-Bulkley. As equações governantes são resolvidas numericamente por meio do método de elementos finitos. Anteriormente, Soares et al. [1] investigam este problema. Os autores consideram as condições de contorno térmicas clássicas, ou seja, fluxo de calor uniforme na parede e temperatura da parede uniforme. O objetivo do presente trabalho é impor um gradiente de temperatura ao longo da parede como a condição de contorno térmica. O efeito de Reynolds, Peclet e dos parâmetros reológicos (tensão limite de escoamento e índice power-law) sobre o numero de Nusselt é investigado. Como esperado, os valores do número de Nusselt tendem a solução clássica obtida para o caso de temperatura da parede uniforme quando o gradiente de temperatura na parede se aproxima de zero. Quando o gradiente é aumentado, o numero de Nusselt tende aos valores obtidos para o caso de fluxo de calor uniforme na parede.TextSILVA, Johnny Quintino da. Análise numérica da transferência de calor em escoamentos de fluidos viscoplásticos através de tubos sob a condição de gradiente de temperatura na parede. 2011. Dissertação (Mestrado em Engenharia mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2011.http://repositorio.ufes.br/handle/10/4157porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFESBRCentro TecnológicoEngenharia Mecânica621Análise numérica da transferência de calor em escoamentos de fluidos viscoplásticos através de tubos sob a condição de gradiente de temperatura na paredeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALJohnny-Quintino-da-Silva-2011-trabalho.pdfapplication/pdf1843116http://repositorio.ufes.br/bitstreams/0497b53e-4069-4804-826b-beef8c6b0ebf/download38a0cf340b3fff778bdde4a9558d9f53MD5110/41572024-07-17 16:57:45.117oai:repositorio.ufes.br:10/4157http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:57:26.325921Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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