CONVECÇÃO NATURAL SOBRE CILINDROS AQUECIDOS EM MEIO INFINITO: EFEITOS DA MALHA NÃO UNIFORME (TANGENCIAL)
Dálglis Shilton Silva Ferreira1; Elie Luis Martínez Padilla1; Aristeu da Silveira Neto1
1 UFU
Resumo
Problemas envolvendo a dinâmica dos fluidos com transferência de calor são cada vez mais presentes nos diversos ramos industriais. Desta forma, compreender e quantificar corretamente os processos de transferência de calor nestes ambientes são de suma importância pois, implica em economia energética e melhor aproveitamento dos recursos naturais. O presente trabalho visa promover uma análise numérica bidimensional sobre o problema de transferência de calor por convecção natural ao redor de cilindros aquecidos, imersos em meio infinito (ar). Simulações foram realizadas utilizando um código numérico em coordenadas cilíndricas, discretizado utilizando a técnica dos volumes finitos e esquemas temporais e espaciais de segunda ordem, onde o acoplamento pressão-velocidade é feito através do método do passo fracionado. Visando uma maior estabilidade e melhores resultados, modificou-se a malha na direção tangencial, promovendo um refino localizado entre 60° e 120°. Todos os resultados foram obtidos utilizando o Prandtl igual a 0,7 (ar) compreendendo uma faixa do número de Rayleigh modificado entre 1000 e 100000. Observou-se qualitativamente o desenvolvimento da pluma térmica. O número de Nusselt médio foi calculado, obtendo uma boa concordância com as diferentes correlações encontradas na literatura.
Palavras-chave: Transferência de Calor; Convecção Natural; Cilindro Aquecido