Análise térmica de jato turbulento incidente sobre camada porosa

• Processo: 06/53685-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2006
• Data de Término da vigência: 02 de dezembro de 2007
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Marcelo Jose Santos de-Lemos
• Beneficiário: Cleges Fischer
• Instituição Sede: Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Fenômenos de transporte Transferência de calor Simulação numérica Modelagem computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fenomenos De Transporte | Jato Incidente | Modelagem Computacional | Simulacao Numerica | Superficie Porosa | Transferencia De Calor

Resumo

O objetivo deste trabalho é investigar o efeito da introdução de uma camada porosa na troca de calor ocasionada por um jato turbulento, o qual incidente sobre uma superfície a diferente temperatura. O uso de um ou mais jatos incidentes é técnica comumente empregada em inúmeros processos industriais como um eficiente mecanismo de aquecimento ou resfriamento da superfície. Na região de incidência, há um aumento do número de Nusselt (Nu) local e, dependendo da distância entre o jato e a superfície, um segundo pico deste parâmetro é observado. Estas variações na distribuição de Nu podem ser desejadas ou não, dependendo da aplicação específica que se está considerando. Portanto, o uso de um material permeável entre a superfície e o jato pode permitir um maior controle sobre a troca de calor local entre a superfície e o fluido incidente. Com base nesta motivação, este trabalho aplicará o modelo de turbulência macroscópica baseado na Teoria da Dupla decomposição, desenvolvida no ITA, na simulação do comportamento térmico de um jato turbulento incidente em uma superfície. As equações de transporte são discretizadas através do método do volume de controle e a solução numérica do sistema de equações algébricas é obtida pelo método SIMPLE. As simulações levarão em conta efeitos como a distância entre o bico e a camada porosa, a espessura desta camada e as propriedades do meio poroso, tais como a porosidade e permeabilidade do material. (AU)