Analise experimental e numerica do escoamento e troca de calor turbulentos em um duto retangular com aquecimento assimetrico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andrade, Antonio Carlos de
Data de Publicação: 1999
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1587318
Resumo: Orientador: Carlos Alberto Carrasco Altemani
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spelling Analise experimental e numerica do escoamento e troca de calor turbulentos em um duto retangular com aquecimento assimetricoEscoamento turbulentoTurbulênciaCalor - ConvecçãoCamada limiteAr - EscoamentoOrientador: Carlos Alberto Carrasco AltemaniTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: O objetivo principal desse trabalho foi a determinação numérica e experimental do fator de atrito e do número de Nusselt pata a região de escoamento completamente desenvolvido de um duto de seção retangular de pequenas dimensões. O canal de escoamento era constituído por uma base aquecida, por uma lateral de material isolante, adjacente à base e com as duas paredes restantes atuando como uma aleta dobrada. A razão de aspecto era igual a 0,675, sendo a base aquecida, um dos lados maiores. Externamente, as paredes eram isoladas, com exceção da lateral correspondente à base aquecida que foi submetida a um influxo uniforme de calor. Ar foi utilizado como fluidp de trabalho, com o perfil de velocidades desenvolvido na entrada do duto de testes. Os valores experimentais do fator de atrito e do número de Nusselt foram obtidos e comparados com correlações da literatura, para Números de Reynolds entre 3900 e 22500. O fator de atrito do escoamento completamente desenvolvido foi obtido e comparado para a condição de duto aquecido e não aquecido. As distribuições -axiais de Nusselt foram obtidas experimentalmente, ao longo de todo o duto, em função de Reynolds, para a condição de escoamento desenvolvido na entrada, com e sem uma perturbação na entraria do duto de lestes. Uma simulação do problema com um modelo algébrico de turbulência, permitiu a comparação dos valores numéricos com os valores experimentais do fator de atrito e do número de Nusselt, para a região completamente desenvolvida. Os desvios entre os valores experimentais e da simulação foram compatíveis com os valores citados na literatura.Abstract: The main objective of this work was the numerical and experimental determination of the friction factor and Nusselt number in the developed How region of a rectangular duct with small dimensions. Three walls were made with conducting material, forming one heated base and a bent fin. The fourth wall, adjacent to the base, was made with insulating material. The heated base was one of the wider sides, giving the channel an aspect ratio equal to 0,675. Externally, the duct was insulated, except the wall corresponding to the base, under uniform heat influx. Air was the working fluid. The friction factor and Nusselt number were obtained experimentally for fully developed flow imposed at the entrance of the duct and compared with literature correlations for Reynolds Numbers in the range between 3900 and 22500. The friction factor in the fully developed hydrodynamic region was obtained and compared for both conditions: unhealed and heated channel. The experimental distributions of Nusselt number were obtained experimentally, along the whole duct, as a function of *Reynolds number. The fully developed flow was obtained with and without a turbulence source in the entrance of the heated channel. A numerical simulation was carried out at the fully developed region, with an algebraic turbulence model, to compare numerical and experimental values of friction factor and Nusselt number. Deviation between experimental and numerical values, obtained from the simulation, was comparable with those reported in literature.DoutoradoTérmica e FluídosDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Altemani, Carlos Alberto Carrasco, 1948-Llagostera Beltran, Jorge IsaiasZiviani, MarcioKieckbusch, Theo GuenterMoura, Luiz Felipe Mendes deUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASAndrade, Antonio Carlos de1999info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf248p.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1587318ANDRADE, Antonio Carlos de. Analise experimental e numerica do escoamento e troca de calor turbulentos em um duto retangular com aquecimento assimetrico. 1999. 248p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1587318. Acesso em: 14 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/175380porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T02:55:08Zoai::175380Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T02:55:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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