CONSTRUCTAL DESIGN DE UMA ALETA TRIANGULAR INSERIDA EM UMA CAVIDADE DE PLACA SUPERIOR MÓVEL COM ESCOAMENTO POR CONVECÇÃO MISTA

Flávio Medeiros Seibt, André Luis Razera, Dolir Jose Climaco Varela, Roberta Juliana Collet da Fonseca, Luiz Alberto Oliveira Rocha, Elizaldo Domingues dos Santos, Liércio André Isoldi

Resumo


Este trabalho apresenta um estudo numérico de uma aleta triangular inserida em uma cavidade de placa superior móvel e submetida a um escoamento por convecção mista. O objetivo é maximizar a transferência de calor entre a aleta e o escoamento para diversas configurações da aleta, bem como, analisar o efeito do número de Reynolds sobre a geometria ótima. Foram avaliados escoamentos com quatro diferentes números de Reynolds: Re= 10, 10², 5×10² e 10³. O número de Prandtl e o número de Rayleigh foram mantidos fixos: Pr = 0.71 e Ra HH= 104, respectivamente. O número de Nusselt médio foi utilizado para avaliar a performance da troca térmica. O método Constructal Design foi empregado para determinar as restrições, graus de liberdade e o objetivo na avaliação da geometria da aleta. As equações de conservação da massa, quantidade de movimento e energia foram resolvidas com o software FLUENT, que é baseado no Método de Volumes Finitos. Os resultados mostram um incremento na performance térmica do sistema em torno de 45 %. Além disso, a geometria otimizada foi afetada pelo escoamento, apresentando valores maiores da razão ótima (H1/L1) o para menores Re H(ReH<= 5×10²), enquanto para Re maiores a razão ótima diminui. 

Palavras-chave: Constructal Design, Cavidade, Placa Superior Móvel, Aleta Triangular, Convecção Mista 


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