Transferência de calor no escoamento em meios porosos: análise por parâmetros concentrados melhorados

• Autor(a) principal: Pedrosa, Eduardo Corrêa
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/4548
• topic: Parâmetros concentrados; TEIA; Regras de Hermite; Meio poroso; Transferência de calor; Parâmetro concentrado; Lumped models; CIEA; Hermite rules; Porous media

Este trabalho busca propor formulações para um problema de transferência de calor em meio poroso formado por esferas homogêneas de simplicidade matemática comparável à da abordagem clássica, mas cujas soluções melhor se aproximem da exata. Inicialmente é feita uma análise do caso de uma esfera imersa em fluido à temperatura constante e, através da técnica das equações integrais acopladas (TEIA), são obtidas diferentes soluções aproximadas, para cada uma sendo definido o parâmetro número de Biot modificado. Essas formulações são comparadas à clássica e à exata para diferentes combinações dos valores de Biot e geração interna das esferas e observa-se que a de maior ordem (H2,1/H0,0) apresenta erros consideravelmente menores que a clássica mesmo com números de Biot crescentes. Em seguida, é apresentado o problema em que a temperatura do fluido é variável e feita sua discretização por volumes finitos para a obtenção de soluções numéricas. Utilizam-se os números de Biot modificados do primeiro caso para a obter modelos para o segundo. Estes são comparados ao clássico para diferentes combinações de valores do Biot e da geração. É observado que esses modelos são fisicamente plausíveis e fornecem soluções similares à clássica, mas têm desvios crescentes com o aumento de Biot