Análise numérica da convecção natural de um escoamento bifásico em uma cavidade

Abstract

O estudo da transferência de calor por convecção natural vem cada vez mais mostrando sua importância, tanto no meio acadêmico quanto no industrial, estando envolvido em diversos processos de fabricação de produtos e em diversos fenômenos recorrentes da natureza. A questão principal no que se diz respeito a este assunto consiste em como se ampliar a taxa de calor transferido pela convecção natural sem a necessidade de se ampliar a geração de energia para a sua ocorrência, mas de modo a otimizar as condições já existentes para tanto. Com isso em mente, surge o interesse em se estudar a convecção natural em cavidades ou microcavidades, a fim de se gerar condições favoráveis ao aumento do coeficiente de transferência de calor por convecção. Além disso, outro foco de interesse neste relatório consiste no estudo dos escoamentos multifásicos e os processos de transferência de calor nestes, em especial a convecção natural, visando se verificar tanto os efeitos da mistura multifásica de fluidos na taxa de calor transferido quanto os efeitos do processo de convecção na movimentação e deformação das gotas adicionadas ao escoamento. Por fim, unindo-se os dois tópicos acima mencionados, chega-se ao estudo principal deste trabalho, que consiste na investigação da convecção natural para um escoamento multifásico em uma cavidade. Para isso, foram feitas simulações numéricas em Fortran, a fim de se gerar a base necessária para este estudo englobando diferentes condições iniciais para o escoamento.