CONVECÇÃO NATURAL ENTRE CILINDROS CONCÊNTRICOS NA PRESENÇA DE DOIS PARES DE FONTES E SUMIDOUROS DE CALOR

DÁLGLIS SHILTON SILVA FERREIRA¹; ELIE LUIS MARTÍNEZ PADILLA¹

¹ Universidade Federal de Uberlândia - UFU

Resumo

Nas indústrias nota-se uma crescente no número de problemas envolvendo a dinâmica dos fluidos com transferência de calor. Neste contexto, compreender e quantificar corretamente os processos de transferência de calor nestes ambientes é 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 em cilindros concêntricos na presença de dois pares discretos de fontes (localizadas nos cilindros internos) e dois pare de sumidouros de calor (localizados no cilindro externo). Dois arranjos distintos variando a localização dos pares de fontes e sumidouros de calor formam utilizados, sendo o fluido de trabalho o ar. O código numérico foi desenvolvido 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. As simulações numéricas foram realizadas compreendendo uma faixa do número de Rayleigh entre 100 e 10000 e Prandtl igual a 0,7. Verificou-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; Cilindros Concêntricos; Dois Pares de Fontes e Sumidouros