Estudo experimental da convecção termomagnética no interior de uma cavidade delgada

Abstract

O presente trabalho tem como escopo o estudo experimental da convecção termomagnética e de todos os assuntos correlatos que possam ser relevantes no decorrer do desenvolvimento do projeto. Para tanto, utiliza-se a bancada projetada por L.G. Nascimento e L.M. Farfan equipada com termopares para a leitura de temperatura em diversos pontos. Primeiramente, é levantada uma discuss˜ao a respeito dos fluidos ferromagnéticos e suspensões magnetoreológicas para que se possa realizar a análise dos dados colhidos de forma plena. Em uma fase ainda inicial do projeto é analisado o comportamento da bancada para diferentes temperaturas de operação, padronizando os experimentos ao optar por uma temperatura de operação ótima na qual os efeitos de troca de calor são mais apreciáveis, e determinando o tempo de experimento com o objetivo de analisar apenas o per´ıodo de regime permanente de troca de calor entre as paredes do artefato. S´o ent˜ao puderam ser feitos os experimentos com o objetivo de determinar outros parˆametros envolvidos no escoamento e no fenˆomeno de troca de calor, estes, por sua vez, são abordados a partir dos principais n´umeros adimensionais envolvidos no escoamento, como o número de Nusselt, Rayleigh e Prandtl, obtidos através do tratamento estatístico dos dados. É levantada uma curva demonstrando o aumento da eficiência da troca de calor por convecção tanto com o aumento do campo magnético aplicado sobre as partículas, quanto com o aumento da fração volumétrica destas em suspensão no fluido base. A análise quantitativa dos dados nos permite chegar aos valores dos coeficientes presentes na equação que rege o fluxo de calor por convecção magnética para cavidades com secção retangular e razão de aspecto igual a 12, confirmando resultados de trabalhos anteriores obtidos por análises de escala.