Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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dc.creatorBRITO, Rogério Fernandes-
dc.date.issued2005-03-29-
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2580-
dc.description.abstractA numerical study on forced and natural transitional turbulent convective flows is performed in this work. Large Eddy Simulation (LES) and the Finite Element Method (FEM) with structured and non-structured meshes are employed to solve the system of equations which govern unsteady and steady two-dimensional incompressible flows with heat transfer. The mathematical modeling is based on the conservation equations of mass, momentum, and energy in terms of streamfunction, vorticity, and temperature. The Galerkin scheme with linear interpolation functions for three-node triangular elements is used to approximate the governing equations. Regarding the turbulence approach, Large Eddy Simulation with sub-grid velocity structure function is used. Experimental and numerical comparisons with results from literature are carried out. A good agreement is achieved, except on the local Nusselt number in the case of turbulent natural convection in square cavities. The following problems are studied: three cases of turbulent forced convection in ribbed channels, one case of turbulent forced convection in a channel with a depression on the bottom wall, and one case of turbulent natural convection in a square enclosure. The results showed to be significantly influenced by the boundary conditions and the mesh refinement. The flow analysis results are obtained considering high Reynolds numbers in forced convection and high Rayleigh numbers in natural convection. Not only are streamfunction, temperature and velocity distributions presented, but also the local, average, and global Nusselt numbers in function of thermal and geometrical parameters.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Itajubápt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectTransferência de calorpt_BR
dc.subjectConvecção forçadapt_BR
dc.subjectConvecção naturalpt_BR
dc.subjectSimulação de grandes escalaspt_BR
dc.subjectMétodo de elementos finitospt_BR
dc.titleSimulação de grandes escalas de escoamentos turbulentos não isotérmicos utilizando o método de elementos finitospt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.date.available2021-11-17-
dc.date.available2021-11-17T18:07:10Z-
dc.date.accessioned2021-11-17T18:07:10Z-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3904933874349969pt_BR
dc.contributor.advisor1MENON, Genésio José-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9829109756067050pt_BR
dc.contributor.advisor-co1SILVEIRA NETO, Aristeu da-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4650888739121183pt_BR
dc.description.resumoNeste trabalho é apresentado um estudo numérico do escoamento em transição à turbulência, para convecções forçada e natural, através da Simulação de Grandes Escalas (SGE), empregando o Método de Elementos Finitos (MEF), com o uso de malhas estruturadas e não estruturadas. Consideram-se os escoamentos incompressíveis, bidimensionais, com transferência de calor e nos regimes permanente e não permanente. A modelagem matemática do trabalho baseia-se nas equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia. Na análise, utiliza-se a formulação função corrente - vorticidade - temperatura. Adota-se o esquema de Galerkin, com funções de interpolações lineares, para elemento triangular de três nós. Para a abordagem da turbulência, emprega-se a metodologia de Simulação de Grandes Escalas, onde a modelagem sub-malha função estrutura de velocidade foi utilizada para a obtenção dos resultados. Comparações com resultados experimentais e numéricos de outros autores foram realizadas, verificando-se uma boa concordância, exceto para os resultados obtidos do número de Nusselt local no caso de convecção natural turbulenta em cavidade quadrada. São estudados três casos de convecção forçada turbulenta em canais formados por placas corrugadas, um caso de convecção forçada turbulenta num canal com depressão situada sobre a placa inferior e um caso de convecção natural turbulenta em cavidade quadrada. Os resultados mostraram-se muito influenciados pelo tipo de condições de contorno e pela resolução das malhas computacionais adotadas. São obtidos resultados para análise de escoamentos com elevados números de Reynolds, para convecção forçada, e elevados números de Rayleigh, para convecção natural. São obtidas as distribuições da função corrente, temperatura e velocidades, além dos números de Nusselt local, médio e global, em função dos parâmetros térmicos e geométricos.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentIEM - Instituto de Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUNIFEIpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
dc.relation.referencesBRITO, Rogério Fernandes. Simulação de grandes escalas de escoamentos turbulentos não isotérmicos utilizando o método de elementos finitos. 2021. 195 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021.pt_BR
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