Simulação numérica da convecção natural em uma cavidade porosa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Machado, Guilherme Felipe Abibe
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30456
Resumo: O estudo de fenômenos de transporte em meios porosos ganhou considerável atenção nas décadas recentes, devido a sua relevância em uma ampla gama de aplicações na engenharia. O estudo da convecção natural em meios porosos exerce um papel muito importante na melhoria da extração de petróleo. As equações que governam o fenômeno físico da transferência de calor por convecção natural são diferenciais parciais acopladas, com as variáveis velocidade e temperatura. Essas equações não possuem solução analítica e, neste trabalho, serão obtidas soluções numéricas. Estas soluções serão validadas para garantir-se que os resultados obtidos estejam corretos e a validação é realizada comparando resultados numéricos obtidos por outros autores, encontrando-se resultados com erro relativo abaixo de 3%. O refinamento da malha utilizada nas simulações foi determinado através de um caso considerado extremo computacionalmente. Estes resultados das simulações numéricas são expressos através dos parâmetros de número de Nusselt médio na parede aquecida e de isotermas no interior da cavidade. Com o aumento do número de Rayleight observou-se um aumento do número de Nusselt médio ao longo da parede aquecida.
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Estas soluções serão validadas para garantir-se que os resultados obtidos estejam corretos e a validação é realizada comparando resultados numéricos obtidos por outros autores, encontrando-se resultados com erro relativo abaixo de 3%. O refinamento da malha utilizada nas simulações foi determinado através de um caso considerado extremo computacionalmente. Estes resultados das simulações numéricas são expressos através dos parâmetros de número de Nusselt médio na parede aquecida e de isotermas no interior da cavidade. Com o aumento do número de Rayleight observou-se um aumento do número de Nusselt médio ao longo da parede aquecida.The study of transport phenomena in porous media has gained considerable attention in recent decades due to its relevance in a wide range of engineering applications. The study of natural convection in porous media plays a very important role in improving oil extraction. The equations that govern the physical phenomenon of natural convective heat transfer are coupled partial differentials with the variables velocity and temperature. These equations have no analytical solution and, in this work, numerical solutions will be obtained. These solutions will be validated to ensure that the results obtained are correct and the validation is performed by comparing numerical results obtained by other authors, finding results with relative error below 3%. The mesh refinement used in the simulations was determined using a case considered computationally extreme. These results of the numerical simulations are expressed through the parameters of average Nusselt number in the heated wall and isotherms inside the cavity. With increasing Rayleight number an increase in the mean Nusselt number along the heated wall was observed.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáGuarapuavaEngenharia MecânicaUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIASMeios de transferência de calorCalor - Convecção naturalEngenharia mecânicaHeat-transfer mediaHeat - Convection, NaturalMechanical engineeringSimulação numérica da convecção natural em uma cavidade porosaNumerical simulation of natural convection in a porous cavityinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisGuarapuavaDalmas, SergioDalmas, SergioSilva, Carla Dantas daRamalho, Denise AlvesMachado, Guilherme Felipe Abibereponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALsimulacaonumericacavidadeporosa.pdfsimulacaonumericacavidadeporosa.pdfapplication/pdf1390828http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30456/1/simulacaonumericacavidadeporosa.pdfb5e86674077ae6326e0ba28e409fef3fMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8908http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30456/2/license_rdf0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30456/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53TEXTsimulacaonumericacavidadeporosa.pdf.txtsimulacaonumericacavidadeporosa.pdf.txtExtracted texttext/plain86906http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30456/4/simulacaonumericacavidadeporosa.pdf.txt3e154cb37895fd22064af0e858dfaae2MD54THUMBNAILsimulacaonumericacavidadeporosa.pdf.jpgsimulacaonumericacavidadeporosa.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1237http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30456/5/simulacaonumericacavidadeporosa.pdf.jpg34bf7069cd73db00a49fe55703212fd3MD551/304562023-01-27 04:06:59.11oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2023-01-27T06:06:59Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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