
O presente estudo numérico consiste em avaliar a geometria de um canal horizontal com duas aletas retangulares inseridas nas superfícies submetido a escoamentos bidimensionais, permanentes, laminares, incompressíveis e com convecção mista. A geometria varia de acordo com o método Design Construtal. As simulações foram realizadas com o fluido sendo o ar, com números de Prandtl e Reynolds constantes e iguais a Pr = 0,71 e ReH = 100 e para três diferentes números de Grashof, GrH = 103, 104 e 105. Foram solucionadas as equações de conservação de massa, de movimento e energia com uso do Método de Volumes Finitos. O principal objetivo é avaliar a influência da geometria das aletas retangulares inseridas no canal, bem como a distância entre elas, sobre a taxa de transferência de calor. No problema a área do canal e a área de ocupação da aleta em relação ao canal são as restrições geométricas do problema. Além disso, são avaliados três graus de liberdade: H1/L1 (razão entre altura e largura da aleta posicionada a montante no escoamento), H2/L2 (razão entre altura e largura da aleta posicionada a jusante no escoamento) e L3 (distância entre centros das aletas). Com essa análise realizada, o método Design Construtal permitiu uma melhoria significativa no desempenho térmico dos sistemas aletados, com uma diferença entre os mínimos e máximos globais de mais de 100% quando comparados aos mesmos parâmetros de escoamento. Os resultados mostraram a importância de realizar uma análise geométrica do problema proposto para melhorar o desempenho térmico do sistema.
Grashof number, Mechanical Engineering, Physics, Turbulent Flows and Vortex Dynamics, Computational Mechanics, FOS: Mechanical engineering, Geometry, Heat Transfer to Supercritical Fluids in Channels, FOS: Humanities, Reynolds number, FOS: Philosophy, ethics and religion, Turbulence, Humanities, Philosophy, Engineering, Convective Heat Transfer, Physical Sciences, FOS: Mathematics, Solar Air Heater Heat Transfer Analysis, Thermodynamics, Mathematics, Nusselt number
Grashof number, Mechanical Engineering, Physics, Turbulent Flows and Vortex Dynamics, Computational Mechanics, FOS: Mechanical engineering, Geometry, Heat Transfer to Supercritical Fluids in Channels, FOS: Humanities, Reynolds number, FOS: Philosophy, ethics and religion, Turbulence, Humanities, Philosophy, Engineering, Convective Heat Transfer, Physical Sciences, FOS: Mathematics, Solar Air Heater Heat Transfer Analysis, Thermodynamics, Mathematics, Nusselt number
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