Orientador: Osvair Vidal Travisan

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Neste trabalho são apresentadas soluções numéricas para a convecção natural por difusão dupla em torno de um cilindro aquecido enterrado em um meio poroso saturado, sujeito a condições de temperatura e concentração constantes no cilindro e na superfície do solo. As equações governantes são...

Resumo: Neste trabalho são apresentadas soluções numéricas para a convecção natural por difusão dupla em torno de um cilindro aquecido enterrado em um meio poroso saturado, sujeito a condições de temperatura e concentração constantes no cilindro e na superfície do solo. As equações governantes são expressas nas coordenadas bipolares segundo a formulação de função de corrente e resolvidas numericamente pelo método do volume de controle. As características de transferência de calor e massa são estudadas em função do número de Rayleigh, do número de Lewis e da razão de empuxo. Soluções analíticas do tipo perturbativo são apresentadas para o mesmo problema tomando por base a perturbação de Rayleigh Ra e da razão de empuxo N. Os resultados analíticos são comparados com os obtidos numericamente. A solução válida nas proximidades/do estado estagnante nos permitiu obter resultados em termos dos números de Nusselt e Sherwood para as condições Ra<2 e -4<N<3 nas situações em que Le é de ordem 0(1). Um estudo similar foi realizado para o caso de fluxo de calor e massa constantes no cilindro e temperatura e concentração constantes na superfície do solo. Também para esta configuração, a solução foi obtida tomando por base a perturbação do númerQ de Rayleigh Ra e da razão de empuxo N e os resultados são comparados com os obtidos numericamente

Abstract: In this work numerical solutions are Presented for the natural convection heat transfer by double diffusion from a heated cylinder buried in asaturated porous medium where both the cylinder and the medium surfaces are maintened at constant uniform temperature and concentration. The...

Abstract: In this work numerical solutions are Presented for the natural convection heat transfer by double diffusion from a heated cylinder buried in asaturated porous medium where both the cylinder and the medium surfaces are maintened at constant uniform temperature and concentration. The governing equations are Expressed in bicylindrical coordinates in the stream function formulation and handle. numerically by a control-volume method. Heat and Mass Transfer Are studied as afunction of Rayleigh number, Lewis number and the buoyancy ratio number. Perturbative type solutions for the problem are presented considering a perturbation in Rayleigh number and the bqoyancy ratio number. The Numerical results obtained are compared I with analytical results. The solution, valid in the vicinity o'f the stagnant condition, allowed us to get results in terms of Nusselt and Sherwood numbers in the range Ra<2, -4<N<3 in conditions that Le is of 0(1) . A similar study was carried for the case where a Uniform nheat and mass flux cylinder and constant uniform temperature and concentration in the medium surface is considered. For this configuration, the solution Was also obtained taking a perturbation in Rayleigh and buoyancy ratio numbers. The results are compared with numerical ones