Desenvolvimento de um mÃtodo numÃrico para cÃlculo de escoamentos incompressÃveis: aplicaÃÃo na anÃlise da troca de calor em cavidades rasas.

AUTOR(ES)

Zdanski, Paulo Sergio Berving

DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

O presente trabalho tem dois objetivos. O primeiro à desenvolver um mÃtodo numÃrico para a simulaÃÃo de escoamentos incompressÃveis, e o segundo à aplicar o novo esquema à geometria da cavidade rasa. O mÃtodo numÃrico desenvolvido à em diferenÃas finitas. As equaÃÃes, escritas em forma de lei de conservaÃÃo, sÃo discretizadas utilizando diferenÃas centradas em uma malha co-localizada. Termos de dissipaÃÃo artificial sÃo introduzidos externamente para controlar o problema do desacoplamento par-Ãmpar e de eventuais instabilidades nÃo lineares. Na aplicaÃÃo do mÃtodo à cavidade rasa bidimensional, o estudo à focado, principalmente, na anÃlise da influÃncia dos seguintes parÃmetros: (i) alongamento da cavidade; (ii) nÃmero de Reynolds e (iii) nÃvel de turbulÃncia do escoamento nÃo-perturbado. A meta principal à identificar provÃveis tendÃncias na troca de calor no piso da cavidade e descobrir qual a condiÃÃo mais favorÃvel no sentido de se ter o menor efeito convectivo do escoamento externo ao longo do piso da cavidade. Os resultados obtidos demonstram que a troca de calor no interior da cavidade à diretamente afetada pela variaÃÃo dos parÃmetros acima considerados e que existe um regime bem definido no qual a troca de calor por convecÃÃo forÃada à minimizada. Tal regime se estabelece quando ocorre recirculaÃÃo sobre todo o piso da cavidade. Esta condiÃÃo pode ser obtida quando uma Ãnica regiÃo de recirculaÃÃo se forma no interior da cavidade ou, tambÃm, na situaÃÃo onde tÃm-se duas bolhas encapsuladas .

ASSUNTO(S)

transferÃncia de calor por convecÃÃo turbulÃncia cavidades escoamento incompressÃvel anÃlise numÃrica mecÃnica dos fluidos modelos matemÃticos termodinÃmica

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