Convecção mista em escoamento laminar ou turbulento num canal aquecido inferiormente com fontes discretas.

Abstract

O estudo da convecção mista em escoamentos laminares ou turbulentos em canais tem aplicações em resfriamento de componentes eletrônicos, trocadores de calor, ar condicionado entre outros. O presente trabalho estuda a convecção mista dos escoamentos laminares e turbulentos em canais planos resfriados superiormente e aquecidos por duas fontes discretas localizadas inferiormente. O ar frio entra no canal com perfis uniformes de velocidades e temperaturas. Na solução numérica foi utilizado o método de volumes finitos com malha deslocada. Foram utilizados os esquemas SOLA, Upwind e Quick com o modelo de turbulência κ-ɛ padrão. Na análise numérica o número de Reynolds variou de 10⁰a 10¹⁰, o número de Grashof de 10³ a 10⁵ e o número de Prandlt para o ar foi fixado em 0,7. São apresentados resultados para as distribuições de velocidades e temperaturas, bem como o número de Nusselt médio para as fontes. Verifica-se para o escoamento laminar que o número de Nusselt médio não é afetado pelos números de Grashof estudados, para números de Reynolds maiores que 10³. Para o escoamento turbulento o número de Nusselt médio não é afetado pelos números de Grashof estudados para números de Reynolds maiores que 10⁶.