Estudo numérico da transferência de calor por convecção natural entre duas superfícies isotérmicas inclinadas e onduladas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNESP |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11449/217527 |
Resumo: | Este projeto de pesquisa consiste na análise numérica da transferência de calor por convecção natural convectiva através de duas superfícies inclinadas, contendo ondulações em ambos lados. A distância de separação entre as superfícies é variável e relativamente pequena, de forma que o fluxo ocorrido nas superfícies influencie as taxas de transferência de calor de cada placa analisada. As ondulações consideradas neste trabalho têm formato retangular, com altura variável, submetendo-se ao efeito do aumento da taxa de transferência de calor através de um fluido adjacente, neste caso, ar ambiente. O objetivo principal deste projeto consiste em determinar a taxa de transferência de calor por convecção natural de cada uma das placas com ondulações superficiais, através da alteração do ângulo de inclinação, distância entre as superfícies e o número de Rayleigh. Os resultados foram obtidos numericamente por meio do uso do modelo de turbulência k−ε com o auxílio do software comercial ANSYS FLUENT©. A partir dos resultados obtidos, recomendam-se geometrias que apresentam as melhores correlações de aumento da transferência de calor convectiva para esta situação com duas placas inclinadas em estudo, além do encontro de equações matemáticas por meio do método de regressão linear multivariável, que devem descrever de forma satisfatória o comportamento das intensidades observadas. |
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Estudo numérico da transferência de calor por convecção natural entre duas superfícies isotérmicas inclinadas e onduladasNumerical analysis of the natural convection heat transfer between two inclined isothermal and wavy surfacesCalorSuperficies isotermicasCalor - ConduçãoOndulações superficiaisModelo de turbulência k−εSuperfícies inclinadasNatural convectionSurface wavesk−ε turbulence modelIsothermal platesInclined platesEste projeto de pesquisa consiste na análise numérica da transferência de calor por convecção natural convectiva através de duas superfícies inclinadas, contendo ondulações em ambos lados. A distância de separação entre as superfícies é variável e relativamente pequena, de forma que o fluxo ocorrido nas superfícies influencie as taxas de transferência de calor de cada placa analisada. As ondulações consideradas neste trabalho têm formato retangular, com altura variável, submetendo-se ao efeito do aumento da taxa de transferência de calor através de um fluido adjacente, neste caso, ar ambiente. O objetivo principal deste projeto consiste em determinar a taxa de transferência de calor por convecção natural de cada uma das placas com ondulações superficiais, através da alteração do ângulo de inclinação, distância entre as superfícies e o número de Rayleigh. Os resultados foram obtidos numericamente por meio do uso do modelo de turbulência k−ε com o auxílio do software comercial ANSYS FLUENT©. A partir dos resultados obtidos, recomendam-se geometrias que apresentam as melhores correlações de aumento da transferência de calor convectiva para esta situação com duas placas inclinadas em estudo, além do encontro de equações matemáticas por meio do método de regressão linear multivariável, que devem descrever de forma satisfatória o comportamento das intensidades observadas.This research project consists of a numerical analysis of the natural convective heat transfer from two inclined surfaces containing waves on both sides. The distance separation between the surfaces is relatively small in such a way that the flow from both surfaces influences the heat transfer rates from each surface. The waves considered in this work have a rectangular shape with variable height, having the effect of increasing the heat transfer rate of the heated plates to an adjacent fluid, in this case, ambient air. The main objective of this work is to determine the natural convective heat transfer rate from the inclined wavy surfaces to the ambient air, with variation of the following variables: inclination angle, dimensionless distance between the surfaces and the Rayleigh number. Results were obtained numerically using the standard turbulence model including effects of buoyant forces with the aid of the commercial CFD solver ANSYS FLUENT©. Furthermore, with the results obtained, geometric recommendations of the situation under analysis can be made, providing the greatest improvement in the natural convective heat transfer rate from the inclined wavy surfaces, in addition to finding mathematical equations through the multivariable linear regression method, which must satisfactorily describe the behavior of the observed intensitiesCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Estadual Paulista (Unesp)Oliveira, Santiago del Rio [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Gazotto, Igor Caetano2022-03-31T10:59:26Z2022-03-31T10:59:26Z2022-03-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/21752733004056080P8porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-06-28T19:30:05Zoai:repositorio.unesp.br:11449/217527Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T15:01:44.716311Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false |
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Este projeto de pesquisa consiste na análise numérica da transferência de calor por convecção natural convectiva através de duas superfícies inclinadas, contendo ondulações em ambos lados. A distância de separação entre as superfícies é variável e relativamente pequena, de forma que o fluxo ocorrido nas superfícies influencie as taxas de transferência de calor de cada placa analisada. As ondulações consideradas neste trabalho têm formato retangular, com altura variável, submetendo-se ao efeito do aumento da taxa de transferência de calor através de um fluido adjacente, neste caso, ar ambiente. O objetivo principal deste projeto consiste em determinar a taxa de transferência de calor por convecção natural de cada uma das placas com ondulações superficiais, através da alteração do ângulo de inclinação, distância entre as superfícies e o número de Rayleigh. Os resultados foram obtidos numericamente por meio do uso do modelo de turbulência k−ε com o auxílio do software comercial ANSYS FLUENT©. A partir dos resultados obtidos, recomendam-se geometrias que apresentam as melhores correlações de aumento da transferência de calor convectiva para esta situação com duas placas inclinadas em estudo, além do encontro de equações matemáticas por meio do método de regressão linear multivariável, que devem descrever de forma satisfatória o comportamento das intensidades observadas. |
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