Registro fonte: Simulação numérica da convecção natural em cavidades porosas aquecidas lateralmente utilizando o método lattice boltzmann

Simulação numérica da convecção natural em cavidades porosas aquecidas lateralmente utilizando o método lattice boltzmann

In this work, the transport phenomenon of heat transfer through natural convection in a square cavity heated from the side is filled with saturate fluid and a homogeneous porous medium investigated, using the Lattice Boltzmann Method. Results are presented for the variation of the Rayleigh number (R...

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Autor principal:	Alexandre, Killian Flavio
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Análise numérica Meios de transferência de calor Calor - Convecção natural Numerical analysis Heat-transfer media Heat - Convection, Natural CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10277
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spelling	riut-1-102772020-11-12T18:26:27Z Simulação numérica da convecção natural em cavidades porosas aquecidas lateralmente utilizando o método lattice boltzmann Alexandre, Killian Flavio Junqueira, Silvio Luiz de Mello Lai, Fernando César De Junqueira, Silvio Luiz de Mello Rossi, Luciano Fernando dos Santos Marcelino Neto, Moisés Alves Análise numérica Meios de transferência de calor Calor - Convecção natural Numerical analysis Heat-transfer media Heat - Convection, Natural CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE In this work, the transport phenomenon of heat transfer through natural convection in a square cavity heated from the side is filled with saturate fluid and a homogeneous porous medium investigated, using the Lattice Boltzmann Method. Results are presented for the variation of the Rayleigh number (Ra = 103 – 107), the Darcy number (Da = 10-2 – 10-6) and the internal porosity of the cavity (  =0,4 – 0,9). The heat transfer through the medium is evaluated by the average Nusselt number on the cavity, and by the isothermals and streamlines. Inceasing the Rayleigh number an intensification on the recirculation of fluid inside the cavity can be observed, and, consequently, an increase on the heat transfer. Likewise, the increase of the Darcy number enhances the whole recirculation inside the cavity as it represents an increase on the cavity's permeability. The variation on the porosity of the cavity presents a lower influence when compared to the other parameters. A correlation was proposed to predict the average Nusselt number in the cavity as a function of these parameters.Trough the comparison to benchmark results, it is possible us to evaluate the inovative character of the Lattice Boltzmann Method. ANP; FINEP; MCT; PRH-ANP/MCT Neste trabalho é investigado o fenômeno de transporte através da transferência de calor por convecção natural em uma cavidade quadrada, aquecida lateralmente, preenchida com fluido saturado e com um meio poroso homogêneo, através do método Lattice Boltzmann. Os resultados são apresentados para a variação do número de Rayleigh (Ra = 10 3 – 107), do número de Darcy (Da = 10-2 – 10-6) e da porosidade da cavidade (  = 0,4 – 0,9). A transferência de calor através do meio é avaliada pelo número de Nusselt médio da cavidade, e, pelas isotermas e linhas de corrente. Com o aumento do número de Rayleigh, observa-se a intensificação da recirculação de fluido na cavidade e, consequentemente, o aumento da transferência de calor. Da mesma forma, com o aumento do número de Darcy, verifica-se um aumento da permeabilidade no meio, reforçando a recirculação geral na cavidade. A variação da porosidade da cavidade apresenta pouca influência em relação aos demais parâmetros. Foi proposta uma correlação para a previsão do número de Nusselt médio na cavidade em função destas valores. A comparação com resultados da literatura permite avaliar o caráter inovativo do Método Lattice Boltzmann. 2020-11-12T18:26:26Z 2020-11-12T18:26:26Z 2015-06-24 bachelorThesis ALEXANDRE, Killian Flavio. Simulação numérica da convecção natural em cavidades porosas aquecidas lateralmente utilizando o método lattice boltzmann. 2015. 111 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10277 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Departamento Acadêmico de Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR
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description	In this work, the transport phenomenon of heat transfer through natural convection in a square cavity heated from the side is filled with saturate fluid and a homogeneous porous medium investigated, using the Lattice Boltzmann Method. Results are presented for the variation of the Rayleigh number (Ra = 103 – 107), the Darcy number (Da = 10-2 – 10-6) and the internal porosity of the cavity (  =0,4 – 0,9). The heat transfer through the medium is evaluated by the average Nusselt number on the cavity, and by the isothermals and streamlines. Inceasing the Rayleigh number an intensification on the recirculation of fluid inside the cavity can be observed, and, consequently, an increase on the heat transfer. Likewise, the increase of the Darcy number enhances the whole recirculation inside the cavity as it represents an increase on the cavity's permeability. The variation on the porosity of the cavity presents a lower influence when compared to the other parameters. A correlation was proposed to predict the average Nusselt number in the cavity as a function of these parameters.Trough the comparison to benchmark results, it is possible us to evaluate the inovative character of the Lattice Boltzmann Method.
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Simulação numérica da convecção natural em cavidades porosas aquecidas lateralmente utilizando o método lattice boltzmann

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