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Estudo numérico e experimental da transferência de calor por convecção natural a partir de superfícies horizontais e inclinadas contendo ondulações superficiais

Processo: 17/00771-8
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 02 de outubro de 2017
Vigência (Término): 01 de outubro de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
Pesquisador responsável:Santiago del Rio Oliveira
Beneficiário:Santiago del Rio Oliveira
Anfitrião: Patrick H Oosthuizen
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Local de pesquisa : Queen's University, Canadá  
Assunto(s):Transferência de calor   Simulação numérica

Resumo

Esse projeto de pesquisa consiste na análise numérica e experimental da transferência de calor por convecção natural a partir de superfícies aquecidas contendo ondulações superficiais. As ondulações superficiais consideradas nesse estudo podem ser quadradas, retangulares, triangulares ou senoidais, tendo o efeito de aumentar a taxa de transferência de calor de uma superfície aquecida para um fluido adjacente. O objetivo principal desse projeto consiste na determinação do aumento da taxa de transferência de calor por convecção natural para o ar ambiente a partir superfícies aquecidas horizontais e inclinadas com ondulações superficiais somente em um dos lados da superfície e em ambos os lados da superfície com relação a mesma superfície aquecida considerada lisa, sem ondulações superficiais. Serão analisados os efeitos do tipo de ondulação superficial, variação da altura das ondulações superficiais e do número de Rayleigh. Esses problemas serão resolvidos numericamente utilizando o modelo de turbulência k-epsilon com o auxílio do software comercial ANSYS FLUENT©. Os resultados experimentais serão obtidos de maneira mais restrita, com modelos experimentais sendo fabricados de alumínio sólido com ondulações superficiais triangulares de altura constante e um conjunto de termopares montados no interior do sólido para permitir a determinação da sua temperatura utilizando o método da capacidade concentrada. De acordo com os resultados obtidos, poderão ser feitas recomendações tais como a localização, altura e forma das ondulações superficiais que fornecem a maior melhoria na taxa de transferência de calor por convecção natural a partir de uma superfície aquecida.