Soluções híbridas dos problemas de transferência simultânea de calor e massa com fronteira móvel VIA GITT

• Autor(a) principal: Medeiros, Marinaldo José de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
• Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/28096
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Engenharia Mecânica; Transferência de Calor e de Massa; Filme Descendente; Número de Biot; Balanço Integral; Técnica de Transformação Integral Generalizada; Falling Film; Biot Number; Generalized Integral Transformation Technique; Integral Balance; Simultaneous Heat and Mass Transfer

Este trabalho apresenta uma solução híbrida analítico-numérica para a transferência simultânea de calor e massa em absorvedores horizontal e vertical com perfil de velocidade constante completamente desenvolvido, usando coordenadas retangulares e cilíndricas, respectivamente. Esses problemas foram resolvidos por meio da Técnica da Transformada Integral Generalizada usando uma mudança de variável para determinação da espessura do filme. Esta técnica permitiu manipulações analíticas dos sistemas de equações diferenciais parciais e utilizou filtros nas suas condições de contorno, para tornar o problema homogêneo, com objetivo de produzir sistemas de equações diferenciais ordinários para os potenciais transformados. Foi aplicado um balanço integral para permitir resultados coerentes dos potenciais e seus fluxos nas condições de contorno. O modelo matemático utilizou a equação de transferência de calor sujeita à condição de contorno de Robin (terceiro tipo) e na equação de transferência de massa sujeita à condição de contorno de Neumann (segundo tipo), para calcular as taxas de transferência de calor e massa variando o número de Biot e o fator de acoplamento. Para validar o modelo proposto, foram simuladas várias situações: Bi=0,001 (parede adiabática), Bi=0.1,1,2,5 e 10 (casos intermediários) e Bi=1000 (parede isotérmica). Os perfis de temperatura e concentração também foram determinados e comparados com resultados disponíveis na literatura, obtendo-se bons resultados. Foi realizado um estudo paramétrico com uma ferramenta de simulação baseada no modelo apresentado. Este estudo destaca que variando o número de Biot, verifica-se que a influência no campo térmico é maior que no campo de concentração, enquanto variando o fator de acoplamento mostra que a influência no campo de concentração é maior que no campo de temperatura.