Simulação numérica da convecção natural em cavidades porosas aquecidas lateralmente utilizando o método lattice boltzmann

• Autor(a) principal: Alexandre, Killian Flavio
• Data de Publicação: 2015
• 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/1/10277
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE; Análise numérica; Meios de transferência de calor; Calor - Convecção natural; Numerical analysis; Heat-transfer media; Heat - Convection, Natural

Neste trabalho é investigado o fenômeno de transporte através da transferência de calor por convecção natural em uma cavidade quadrada, aquecida lateralmente, preenchida com fluido saturado e com um meio poroso homogêneo, através do método Lattice Boltzmann. Os resultados são apresentados para a variação do número de Rayleigh (Ra = 10 3 – 107), do número de Darcy (Da = 10-2 – 10-6) e da porosidade da cavidade (  = 0,4 – 0,9). A transferência de calor através do meio é avaliada pelo número de Nusselt médio da cavidade, e, pelas isotermas e linhas de corrente. Com o aumento do número de Rayleigh, observa-se a intensificação da recirculação de fluido na cavidade e, consequentemente, o aumento da transferência de calor. Da mesma forma, com o aumento do número de Darcy, verifica-se um aumento da permeabilidade no meio, reforçando a recirculação geral na cavidade. A variação da porosidade da cavidade apresenta pouca influência em relação aos demais parâmetros. Foi proposta uma correlação para a previsão do número de Nusselt médio na cavidade em função destas valores. A comparação com resultados da literatura permite avaliar o caráter inovativo do Método Lattice Boltzmann.