Orientador: Carlos Alberto Carrasco Altemani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T09:22:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_ThiagoAntonini_D.pdf: 12931422 bytes, checksum: b3858d05581229381f7d14684d29e979 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A transferência de calor conjugada por convecção forçada e condução de três aquecedores 2D montados rentes ou protuberantes na placa inferior (substrato) de um canal de placas paralelas foi investigada numericamente em regime permanente. Uma taxa uniforme de geração de calor foi assumida em cada aquecedor e seu resfriamento ocorreu por meio de um escoamento forçado de ar com propriedades constantes em regime laminar. Na entrada do canal, os perfis de velocidade e de temperatura do escoamento eram uniformes. Este problema está relacionado ao resfriamento de componentes eletrônicos montados numa placa de circuito impresso. Para um substrato adiabático, o resfriamento dos aquecedores ocorre apenas por convecção forçada. Para um substrato condutivo, dois mecanismos para a transferência de calor dos aquecedores para o escoamento fluido foram considerados. Um, por convecção forçada, diretamente das superfícies dos aquecedores em contato com o escoamento e outro, por condução através das interfaces substrato-aquecedor. As equações de conservação foram resolvidas dentro de um domínio único, que englobou as regiões sólidas e de fluido, através de um procedimento acoplado. Nesta Tese foi proposto um descritor invariante do processo conjugado de transferência de calor por convecção forçada e condução, por meio de coeficientes de influência conjugados g+, agrupados numa matriz quadrada G+. Com este descritor, a temperatura de cada aquecedor foi determinada a partir de taxas arbitrárias de geração de calor nos aquecedores. Os resultados foram obtidos para números de Reynolds na faixa de 600 a 1900, correspondendo a velocidades médias de entrada do ar no canal na faixa de 0,5 m/s a 1,5 m/s. Os efeitos da razão entre a condutividade térmica do substrato e a do ar foram estudados na faixa de 0 (substrato adiabático) a 80, uma faixa típica de materiais de circuito impresso. A altura dos aquecedores variou entre 0 (aquecedores rentes) e 35% em relação à altura do canal, sendo que em todos os casos o aquecedor possuía uma condutividade térmica 500 vezes maior do que a do ar. / Abstract: The conjugate heat transfer by forced convection and conduction from three 2D heaters either flush mounted or protruding from the lower plate (substrate) of a parallel plates channel was investigated numerically under steady state conditions. A uniform heat generation rate was assumed in each heater and the cooling was performed by means of a forced air flow with constant properties in the laminar regime. At the channel entrance the flow velocity and temperature profiles were assumed uniform. This problem is related to the cooling of electronic components mounted on a circuit board. For an adiabatic substrate, the heaters are cooled only by forced convection. For a conductive substrate, two mechanisms were considered for the heat transfer from the heaters to the fluid flow. One, by forced convection, directly from the heaters surfaces in contact with the flow, and the other, by conduction through the heaters-substrate interfaces. The conservation equations were solved through a coupled procedure within a single calculation domain comprising the solid and fluid regions. In this Thesis an invariant descriptor of the conjugate forced convection and conduction heat transfer was proposed by means of conjugate influence coefficients g+ which were grouped in a square matrix G+. With this descriptor, the temperature of each heater was obtained from an arbitrary distribution of the heat generation rate in the heaters. The results were obtained for Reynolds numbers Re in the range from 600 to 1900, corresponding to average air velocities in the channel entrance from 0.5 m/s to 1.5 m/s. The ratio of the substrate plate thermal conductivity relative to that of the air was considered in the range from 0 (adiabatic substrate) to 80, typical of printed circuit boards. The heaters' height in the channel ranged from 0 (flush mounted) to 35 % of the channel height, while their thermal conductivity was always assumed equal to 500 that of the air. / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Vivaldo Silveira Junior, Javier Telis Romero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:00:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gratao_AnaCarolinaAmaral_D.pdf: 2034155 bytes, checksum: 7a7cc4a961cab6b38ae3dc5ee5f3f9d8 (MD5) Previous issue date: 2006 / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Marcelo Moreira Ganzarolli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T22:57:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_AndreDamiani_M.pdf: 4938161 bytes, checksum: e139ea372e776b57e12d4e6c9bb02645 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: No presente trabalho o resfriamento por convecção natural de uma placa plana, disposta em um meio infinito, contendo elementos protuberantes aquecidos e distribuídos uniformemente sobre uma das paredes da placa é analisado experimentalmente sob a condição de aquecimento uniforme. A parede oposta da placa de teste é isolada utilizando um aquecedor de proteção que possui as mesmas dimensões da placa de teste. Os testes experimentais utilizam um aparato com placa de fibra de vidro contendo elementos protuberantes de alumínio de seção quadrada, em cujo interior passa uma resistência. A placa de teste é posicionada em uma estrutura de ferro que foi projetada para permitir a variação da inclinação da placa. As trocas de calor por condução, através da placa de fixação dos elementos protuberantes, e por radiação, entre as superfícies das protuberâncias foram consideradas. Testes experimentais foram realizados variando a potência entre 30 e 70W para uma variação angular entre 0° e 60° a partir da posição vertical. Do presente trabalho concluiu-se que foi possível avaliar o número de Nusselt em função do número de Rayleigh para placa protuberante e inclinada através de uma única correlação, desde que a componente da aceleração gravitacional paralela à placa seja utilizada no cálculo do número de Rayleigh modificado / Abstract: In the present work, cooling with natural convection of a plate, disposed in an infinite middle, containing protruding heated elements and distributed evenly on one of the walls of the plate it is analyzed experimentally about the condition of uniform heating. The opposite wall of the test plate is considered isolated using a guard heater that possesses the same dimensions that the test plate. Experimental tests are performed in a apparatus containing fiberglass plates with protruding, square section, aluminum elements. The test plate is positioned in a structure of iron that was projected to allow the angular variation of the plate. The conduction heat transfer through the plate and radiation heat transfer among the surfaces of the protruding were considered. Tests were accomplished varying the power between 30 and 70W for an angular variation between 0° and 60° starting from the vertical position. The investigation shows that it is possible to evaluate Nusselt number as a function of the modified Rayleigh number for inclined and protruding plate through an only correlation, since to component of the gravitational acceleration parallel to the plate it is used in the calculation ofthe modified Rayleigh number / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Leonardo Goldstein Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T23:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franca_FrancisHenriqueRamos_M.pdf: 35294165 bytes, checksum: 6f9604cba9a9770318ed3d300530c3be (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Nesta dissertação de mestrado, é estudada a transferência de calor no escoamento de gases participantes em dutos de secção circular, combinando os três processos básicos: a condução, a convecção e a radiação. Considera-se o caso em que o gás, em temperatura elevada, escoa através de um tubo revestido por um isolante não-ideal, implicando na perda de calor para o meio externo. O gás possui temperatUra uniforme na entrada do duto, sendo considerada a região de desenvolvimento térmico. O perfil de velocidade é plenamente desenvolvido em todo o duto para ambos os escoamentos laminar e turbulento. O gás é constituído por uma mistura de 'CO IND. 2¿, 'H IND. 2 O¿ e 'N IND. 2¿ e suas propriedades físicas são admitidas uniformes e calculadas na temperatura de mistura média; as propriedades radiantes são dependentes da temperatura e modeladas pela soma de gases cinzas. O campo de temperatura do gás é obtido a partir da solução numérica da equação bidimensional da conservação da energia: os termos difusivos e convectivos são discretizados através do método de volumes de controle Flux-Spline; as trocas de energia radiante são determinadas pelo método das zonas, onde cada zona de radiação corresponde a um volume de controle. As distribuições de temperatura no tubo e no isolante são obtidas através do balanço de energia no duto, que é acoplado à solução da equação da energia no gás. O procedimento de cálculo proposto e o código computacional desenvolvido foram verificados a partir da comparação com resultados divulgados na literatura para o caso de temperatura uniforme do duto, considerando ou não a radiação térmica. Os resultados apresentados incluem as distribuições de temperatura no gás, no tubo e no isolante, e os números de Nusselt total, convectivo e radiante no interior do duto. O efeito da radiação térmica na transferência de calor é analisado para os diferentes parâmetros envolvidos: a temperatura de entrada do gás, as emitâncias do tubo e do isolante, o diâmetro interno do tubo, o comprimento do duto e a espessura do isolante / Abstract: In this Master degree thesis, the heat transfer in the flow of participating gases through circular cross section ducts is studied, combining the three basic processes: conduction, convection and radiation. It is considered the case in which a high temperature gas tlows through a tube covered by a non-ideal insulation. The gas inlet temperature is uniform and the thermal entry region is taken into consideration. The velocity profile is fully developed throughout the duct for both laminar and turbulent flows. The gas is composed by 'CO IND. 2¿, 'H IND. 2 O¿ e 'N IND. 2¿ and its physical properties are assumed to be constant and calculated at the average bulk temperature. The gas radiant properties are temperature dependent and evaluated through the weighted sum of gray gases model. The temperature field is obtained by the solution of the bidimensional energy conservation equation: the convective and difusive terms are discretized by the Flux-Spline control volume method; the radiative exchanges are determined by the zoning method, where each radiative zone corresponds to a control volume. The tube and insulation temperature distributions are obtained by the energy balance in the duct, which is coupled to the gas energy equation. The proposed calculation procedure and the computational code which was developed were verified by comparing the obtained results with those available in the literature regarding uniform duct temperature, when thermal radiation is considered or not. The results presented include the gas, tube and insulation temperature distributions, and the total, convective and radiative Nusselt number inside the duct. The effect of thermal radiation in the heat transfer was analysed as a function of the following parameters: gas inlet temperature, tube and insulation surface emittance, tube inner diameter, duct length and insulation thickness / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcelo M. Ganzarolli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T14:44:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcanti_EduardoJ.Cidade_M.pdf: 5273510 bytes, checksum: 1e2133b40b3211f66207468e7aa4ca3f (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Foi realizada uma modelagem teórica com verificação experimental do resfriamento por convecção natural de placas de circuito impresso, dispostas na vertical e contendo componentes protuberantes. A análise térmica de placas de circuito impresso (PCB) serve para estimar, o mais preciso quanto possível, a temperatura de cada componente. Ela é importante para otimizar os projetos térmicos e verificar o desempenho de placas existentes. O experimento foi realizado com resistores simulando componentes reais; cada placa tinha 25 resistores distribuídos em 4 fileiras com 4 componentes e 3 fileiras intermediárias com 3 componentes. Termopares foram colados na placa de epoxi e nos resistores. A temperatura do ar entre as placas também foi medida por termopares localizados no canal. O gradiente de temperatura através da placa de epoxi (direção z) foi desprezado devido à pequena espessura da placa. A equação de transferência de calor em coordenadas cartesianas (bidimensionais) e em condições de regime permanente foi resolvida numericamente para a placa de epoxi. O fluxo de massa no canal e os coeficientes de transferência de calor por convecção natural para a placa de epoxi foram calculados por correlações de convecção natural para placas paralelas verticais. O conceito de convecção forçada induzida pelo empuxo foi aplicado nos resistores, onde foi empregado um coeficiente de transferência de calor por convecção forçada. A transferência de calor do resistor para a placa foi representado através do conceito de resistência térmica e o problema foi resolvido iterativamente. o objetivo principal do trabalho é apresentar um modelo teórico simples, para determinar o campo de temperatura na placa de circuito impresso. Uma boa concordância entre o modelo teórico e os resultados experimentais foi observada / Abstract: Experiments and theoretical modeling were carried out on the cooling by natural convection of an array of vertical parallel printed circuit boards. The thermal analysis of printed circuit boards (PCB) for predicting, as accurately as possible, the temperature of each component is important to obtain an optimal thermal design and to check the performance of an existing PCB. Experiments were performed with power resistors simulating real components; each PCB comprises 25 resistors arranged in 4 rows of 4 elements and 3 staggered rows of 3 elements. Thermocouples were applied to the epoxy and to the resistors. The temperature of the air between the boards was also measured by means of thermocouples placed in the channel. Due to its relatively small thickness, the temperature gradient across the epoxy board was neglected. The heat diffusion equation in two-dimensional Cartesian coordinates under steady state conditions was solved numerically for the epoxy board. Mass flow rate in the channel and natural convection heat transfer coefficients for the epoxy board were calculated by natural convection correlations for an array of vertical parallel plates. The concept of "buoyancy induced forced convection" was applied to the resistors where forced convection heat transfer coefficients were employed. Resistors were linked to the epoxy board by thermal resistances and the problem was solved iterativelly. The main objective of the work is to present a simple theoretical model for determining the temperature field on the printed circuit board. Good agreement between this theoretical model and the experimenta results was observed. / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Alberto C. Altemani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T23:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_EduardoBalster_D.pdf: 10914423 bytes, checksum: ecaf97a75c72546a03b89a1659ad36c3 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Uma investigação do resfriamento conjugado de placas aquecidas suspensas numa cavidade preenchida com ar foi realizada. Duas configurações da cavidade em estudo foram consideradas. Numa delas havia uma única placa, suspensa verticalmente, em posição central, no interior da cavidade. Na outra configuração havia duas placas idênticas suspensas em posições simétricas com relação ao plano médio vertical da cavidade. As paredes laterais e inferior da cavidade eram de material isolante. A parede superior era uma placa isotérmica de material condutor. Um aparato experimental foi construído e a condutância térmica global entre cada placa e o ar ambiente fora da cavidade foi obtida sob condições de regime permanente. O número de Rayleigh da cavidade encontrava-se dentro da faixa de regime laminar para todos os ensaios realizados. Os resultados experimentais foram comparados com os resultados de simulações bidimensionais. Os mecanismos conjugados de condução, convecção e radiação térmica foram incluídos no modelo de análise térmica da cavidade. A solução das equações de conservação foram obtidas numericamente por meio de uma combinação de um método de volumes finitos com o método das radiosidades. Os efeitos de sombreamento provocados pela presença das placas no interior da cavidade foram levados em consideração. Das simulações realizadas foram obtidas as condutâncias térmicas globais para as placas, as frações de contribuição de cada modo de transferência de calor no resfriamento de cada placa e da cavidade e as temperaturas no interior da cavidade / Abstract: An investigation of the conjugate heat transfer tTomheated plates suspended in an air filled enclosure was performed. Two distinct configurations for the enclosure were considered. In the first, there was only one heated plate inside the enclosure, suspended in the central position. In the other configuration, there were two heated plates suspended inside the enclosure. They were symmetrically located with respect to the enclosure's vertical midplane. The side and the bottom walls of the enclosure were insulated, but the top wall was a conductive isothennal plate. An experimental apparatus was built and the global therrnal conductance of the heated plates to the ambient air outside the enclosure was obtained under steady state conditions. The Rayleigh number inside the enclosure was within the larninar range. The experimental results were compared with those of a two-dimensional simulation. The conjugate mechanisms of conduction, convection and therrnal radiation were included in the model for the thennal analysis of the enclosure. The solution of the conservation equations was obtained numerically via a combination of the finite volumes and the radiosities methods. The blockage effect of the heated plate to thermal radiation inside the enclosure was taken into account. From this simulation, the global thermal conductance of the heated plate, the distribution of the heat transfer among the three mechanisms, as well as values of the temperature inside the enclosure were obtained. / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Vivaldo Silveira Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T21:24:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbin_DouglasFernandes_M.pdf: 2471115 bytes, checksum: d96f699c328a8086ec9a94c3315aab07 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A redução do tempo de congelamento de produtos alimentícios é um objetivo almejado, devido este processo ser caro e que envolve elevado gasto energético. Os produtos alimentícios são predominantemente congelados em túneis com convecção forçada por insuflação de ar; porém, é preferível realizar a exaustão de ar, ao invés de insuflação, pelo fato da exaustão promover uma circulação de ar mais uniforme ao redor do produto. Um túnel de ar forçado por exaustão é composto por um ventilador que circula de forma a retirar o ar, produzindo uma região de baixa pressão, onde se localiza o produto, buscando uniformizar a circulação do ar frio em contato com o mesmo. Desse modo, este trabalho se propôs à montagem experimental de um túnel ¿portátil¿ de congelamento por ar forçado, onde se pode estudar a utilização de insuflação e exaustão de ar. Este túnel foi construído e alocado no interior de uma câmara de armazenagem de produtos congelados, buscando melhorar a distribuição do ar, potencializando a troca térmica entre o ar e o produto a ser congelado. A montagem foi monitorada através de termopares para determinação das curvas de congelamento e eficiência do sistema. Durante o processo de congelamento, foi avaliada a transferência de calor através da montagem, comparando os processos de exaustão e insuflação e analisados os coeficientes de transferência de calor entre o ar de resfriamento e o produto em diferentes posições e camadas do palete, bem como a distribuição do ar de resfriamento em circulação ao redor do produto. Os resultados mostraram uma redução no tempo de congelamento das amostras com a utilização do túnel ¿portátil¿ em relação ao processo sem a utilização deste aparato dentro da câmara. O processo de exaustão apresentou uma redução de até quatro horas para o congelamento em relação à insuflação. Os valores de coeficiente de convecção foram maiores para a exaustão do que para a insuflação em todas as camadas da montagem, com exceção da superior, que recebia o ar diretamente do interior da câmara na insuflação. Um coeficiente de heterogeneidade foi proposto para avaliar a diferença de temperaturas no produto durante o congelamento. Estes valores, juntamente com a análise das temperaturas obtidas no processo, mostraram que a distribuição do ar, bem como a transferência de calor, ocorre de maneira mais homogênea no interior do palete na exaustão do que na insuflação / Abstract: The conditions necessary to keep the air temperature and movement at the product surface will determine the freezing process efficiency. Since the energy level could implement on the final cost, the reduction of the freezing process time was a major goal in the whole experiment. Food products are predominantly frozen in air blast freezing tunnels. Therefore, exhausting air is preferable than blowing it through, since it minimizes air short-circuiting and results in more uniform cooling. To produce an homogeneous refrigeration, the main configuration to be determined for pallets storing plastic packages in boxes are the package distribution and air orientation. The main components of an exhausting forced-air tunnel are a fan that causes the equipment inside air evacuation creating a low pressure region. The product is arranged on this spot creating uniform distribution of the cold air inside the equipment, around the product. Therefore, the objective of this work is to build an experimental portable forced-air freezing tunnel, and work on comparative studies with air exhausting and blowing. The tunnel was built and placed inside a freezing product storage chamber, and the objective was to improve the air circulation and the thermal distribution between the product and cold air, for a sample batch left inside the chamber. The batch was monitored using thermocouples for freezing variation and system efficiency graphic determination. It was also provided the heat transfer analysis, comparing the exhausting and blowing process, and the heat transfer coefficients of the cold air and the product as well as the air distribution around the product. The results have shown reduction of the freezing time of the samples when the portable tunnel was used comparing without the tunnel tests (reference). The air evacuation process reduced up to four hours with comparison to the blowing system the freezing process. Convective coefficient results were higher for air evacuation than air blowing in every part of the batch, except for the upper layer of products were the cold air of the chamber was directly in contact with the product. These results, with the temperature analysis obtained, indicated that the air distribution occurs more uniformly around the products in the exhausting process than blowing system, as well as the heat transfer / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-05-05T20:25:53Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carlos Eduardo Rosado de Barros - 2015.pdf: 1334566 bytes, checksum: 373183ed73dd83bfac5d91d2670c2e36 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-05-06T11:43:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carlos Eduardo Rosado de Barros - 2015.pdf: 1334566 bytes, checksum: 373183ed73dd83bfac5d91d2670c2e36 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-06T11:43:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Carlos Eduardo Rosado de Barros - 2015.pdf: 1334566 bytes, checksum: 373183ed73dd83bfac5d91d2670c2e36 (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) Previous issue date: 2015-08-07 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this work, mainly based on the articles, [1], [2] and [7], one studies a reactiondiffusion- convection system, related the propagation of a combustion front through a porous medium, giving origin a Cauchy problem. Such a problem has been approached by the methode of the monotone iterations, which leads to an unique time-global solution. / Nesse trabalho, baseado principalmente nos artigos [1], [2] e [7], estuda-se um sistema reação-difusão-convecção, relacionado à propagação de uma frente de combustão em um meio poroso, recaindo sobre um problema de Cauchy. Tal problema é abordado através do método de iterações monótonas, o qual conduz a uma única solução global no tempo.

Orientador: Marcelo Moreira Ganzarolli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_ThiagoParente_D.pdf: 4552077 bytes, checksum: 0daf2dd559f652d5de2d91531c795a2d (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A convecção natural em cavidades é um dos problemas fundamentais da transferência de calor. Nesse trabalho é estudada a transferência de calor conjugada em uma cavidade quadrada aquecida e resfriada por paredes adjacentes e com um sólido condutor inserido em seu centro. O tamanho e condutividade do sólido no interior da cavidade são caracterizados pelos parâmetros adimensionais ? e k*, definidos pela razão entre as dimensões do bloco e da cavidade, W/L, e a razão entre as condutividades do sólido e fluido, ks/kf, respectivamente. O efeito do bloco na transferência de calor da cavidade é investigado a partir de um estudo paramétrico abrangendo a faixa de número de Rayleigh (Ra) de 10^3 a 10^6, ? de 0,1 a 0,9, k* de 0,001 a 100 e número de Prandtl de 0,7 e 7,0. Os resultados são obtidos a partir da solução numérica das equações governantes e apresentados na forma de número de Nusselt, isolinhas de temperatura, função corrente e de calor. A transferência de calor na cavidade é governada pelo número de Rayleigh, tamanho e condutividade do bloco. O número de Prandtl, dentro da faixa investigada, mostrou pouca influência nos resultados. Nas cavidades com blocos de tamanho ?<0,3 a transferência de calor na cavidade apresenta as mesmas características da cavidade sem bloco, com o número de Nusselt sendo função apenas de Rayleigh. Para blocos maiores, o comportamento do Nusselt passa a depender também do tamanho e condutividade do bloco. De forma geral, para ?>0,8 e k*>10, a influência de Rayleigh na transferência de calor é bastante reduzida e o regime de transferência de calor na cavidade se aproxima do limite de condução pura. Na cavidade aquecida por baixo, a transferência de calor pode ser aumentada com relação à cavidade sem bloco quando um bloco de baixa condutividade é inserido. O aumento relativo do Nusselt na cavidade aquecida por baixo é observado para 10^5?Ra?10^6 e 0,4 / Abstract: Natural convection in enclosures is a fundamental problem in heat transfer. In this work the conjugate heat transfer in a square enclosure heated and cooled at the adjacent walls with an internal conducting solid body is studied. In order to characterize the size and thermal conductivity of the internal solid, the dimensionless parameters ? and k* are defined as the ratio of the solid and enclosure dimensions, W/L, and the solid and fluid conductivities, ks/kf, respectively. The effect of the block on the enclosure heat transfer is investigated in a range of the Rayleigh number (Ra) from 10^3 to 10^6, ? from 0.1 to 0.9, k* from 0.001 to 100 and Prandtl number of 0.7 and 7.0. The results are reported in the form of averaged Nusselt numbers, isotherms, streamlines and heatlines. The heat transfer process in the enclosure is governed by the Rayleigh number, solid size and thermal conductivity. The Prandtl number, in the range evaluated, shows little influence on the results reported. For dimensionless block sizes of ?<0.3, the heat transfer in the enclosure is not affected by the block and the Nusselt number remains a function of the Rayleigh number. As the block size increases, the Nusselt number becomes also dependent of the block size and its thermal conductivity. In the range of ?>0.8 and k*>10, the Nusselt number dependence on the Rayleigh number weakens and the enclosure heat transfer approximates of the pure conduction limit. In the enclosures heated from below the Nusselt number, in comparison with that with no solid body, is enhanced by a centered low conductivity solid body. The increase of Nusselt number is observed in the range of 10^5?Ra?10^6 and 0.4 / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Alberto Carrasco Altemani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T04:10:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarchiNeto_Ismael_D.pdf: 4845997 bytes, checksum: b5f466a0bc722eba5f754b6c4ef08357 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: The abstract is available with the full electronic document. / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica