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Aplica??o da t?cnica da transformada integral generalizada em escoamentos em canais considerando efeitos magnetohidrodin?micos / Application of the generalized integral transform technique to channel flows by considering magnetohydrodynamic effectsSilva, Bruno Nunes Melo da 02 May 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-05-02 / O prop?sito de solu??es h?bridas, atrav?s da aplica??o da T?cnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), permite o desenvolvimento para o tratamento do problema de escoamento com transfer?ncia de calor transiente para fluidos newtonianos condutores el?tricos submetidos a campos magn?ticos constantes em um canal de placas planas e paralelas com ou sem rota??o do canal, matematicamente esse problema ? modelado por sistemas de equa??es diferencias acopladas. No escoamento, as influ?ncias de efeitos Hall, deslizamento de ?ons e presen?a de part?culas s?lidas no escoamento s?o consideradas. O escoamento transiente ? mantido por gradiente de press?o constante ou exponencial, em regime permanente ? considerado o movimento da placa superior bem como a advec??o pelos poros da placa. O campo magn?tico ? aplicado na dire??o normal ao escoamento. Assume-se que tal campo magn?tico ? constante e n?o ? afetado pelo escoamento, de maneira que apenas a intera??o de uma via entre o escoamento do fluido condutor el?trico e o campo magn?tico ? estudada. Admite-se, no escoamento, a varia??o das propriedades f?sicas transportadas, tais como, viscosidade, condutividade t?rmica e el?trica com a temperatura. Resultados s?o obtidos e comparados com outros resultados num?ricos para os campos de velocidade e temperatura do fluido e das part?culas s?lidas em fun??o dos par?metros governantes, a saber, n?mero de Reynolds, Hartmann, hall, deslizamento de ?ons, concentra??o das part?culas s?lidas e par?metros f?sicos. Nas solu??es num?ricas, obtidas com o uso das bibliotecas do IMSL? e Fortran utiliza-se precis?o prescrita e trunca-se, a uma ordem finita, o sistema ordin?rio transformado o qual ? resolvido numericamente com uso das sub-rotinas bem estabelecidas no IMSL?. ? realizada an?lise de converg?ncia para os principais potenciais com o objetivo de ilustrar a consist?ncia da t?cnica (GITT) e a sua utiliza??o com finalidades de benchmark nessa ?rea da din?mica dos fluidos e transfer?ncia de calor. / The present study proposes the development of hybrid solutions to the transient
Hartmann flow problem with heat transfer of an electrically conducting and newtonian
fluid subjected to a constant magnetic field. The Generalized Integral Transform
Technique is employed to analyze the influence of Hall and ion-slip effects, as well as the
presence of solid particles on flow behavior, which is maintained by a constant or
exponential-decaying gradient pressure. A transverse flow normal to the walls can also
occurs, so that plates can be both porous. Additionally, a movement of the upper plate in
the longitudinal direction can be considered. Here, it is assumed that the magnetic field is
constant, being not affected by the flow, so that only an one-way interaction between the
flow and the magnetic field is studied. Temperature-dependent transport properties, such as
viscosity, thermal and electrical conductivity, can be considered too. Hybrid results are
obtained and compared to other numerical results for the velocity and temperature fields of
flow and solid particles as function of the main dimensionless governing parameters,
namely, Reynolds number, Hartmann number, Hall, Ion-slip and concentration of solid
particles. Convergence analyses are carried out for the main potentials in order to illustrate
the consistency of the technique (GITT) and its use for purposes of benchmarking in the
area of heat and fluid flow.
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An?lise da magnetohidrodin?mica com transfer?ncia de calor em canais de placas paralelas via transforma??o integralR?go, Maria das Gra?as Oliveira 12 November 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-11-12 / Universidade Federal do Rio Grande do Norte / The main goal of the present work is related to the dynamics of the steady state,
incompressible, laminar flow with heat transfer, of an electrically conducting and
Newtonian fluid inside a flat parallel-plate channel under the action of an external and
uniform magnetic field. For solution of the governing equations, written in the parabolic
boundary layer and stream-function formulation, it was employed the hybrid, numericalanalytical,
approach known as Generalized Integral Transform Technique (GITT). The
flow is sustained by a pressure gradient and the magnetic field is applied in the direction
normal to the flow and is assumed that normal magnetic field is kept uniform, remaining
larger than any other fields generated in other directions. In order to evaluate the influence
of the applied magnetic field on both entrance regions, thermal and hydrodynamic, for this
forced convection problem, as well as for validating purposes of the adopted solution
methodology, two kinds of channel entry conditions for the velocity field were used: an
uniform and an non-MHD parabolic profile. On the other hand, for the thermal problem
only an uniform temperature profile at the channel inlet was employed as boundary
condition. Along the channel wall, plates are maintained at constant temperature, either
equal to or different from each other. Results for the velocity and temperature fields as well
as for the main related potentials are produced and compared, for validation purposes, to
results reported on literature as function of the main dimensionless governing parameters
as Reynolds and Hartman numbers, for typical situations. Finally, in order to illustrate the
consistency of the integral transform method, convergence analyses are also effectuated
and presented / O prop?sito do estudo desenvolvido nesse trabalho est? relacionado com a din?mica do
escoamento incompress?vel, laminar, em regime permanente, com transfer?ncia de calor,
de um fluido newtoniano condutor el?trico, no interior de um canal de placas planas
paralelas, submetido a um campo magn?tico externo uniforme. Para a solu??o das
equa??es de governo, modeladas atrav?s da formula??o parab?lica de camada limite em
fun??o corrente, foi empregado o m?todo h?brido, num?rico-anal?tico, conhecido como
T?cnica da Transformada Integral Generalizada (GITT). O escoamento analisado ?
sustentando por um gradiente de press?o e assume-se que o campo magn?tico externo,
aplicado na dire??o normal ao escoamento, permanece uniforme, muito maior do que
quaisquer outros campos gerados em outras dire??es, n?o sendo, dessa forma, influenciado
por nenhum efeito magn?tico interno. Para avaliar a influ?ncia do campo magn?tico sobre
o desenvolvimento t?rmico e hidrodin?mico desse problema de convec??o for?ada, e
tamb?m para fins de valida??o da metodologia de solu??o adotada, foram empregados dois
tipos de condi??es de contorno para o campo de velocidade na entrada no canal: perfil
uniforme e perfil parab?lico do escoamento sem campo magn?tico completamente
desenvolvido. Para o problema t?rmico, por outro lado, empregou-se apenas o perfil
uniforme de temperatura na entrada do canal e considerou-se que as placas se mant?m ?
temperatura constante, iguais ou diferentes uma da outra. Resultados para os campos de
velocidade, temperatura e potenciais correlatos s?o produzidos e comparados aos da
literatura em fun??o dos principais par?metros de governo, a saber, n?mero de Reynolds,
n?mero de Hartmann e par?metro el?trico, para algumas situa??es t?picas. Com o objetivo
de ilustrar a consist?ncia da t?cnica da transformada integral generalizada, an?lises de
converg?ncia s?o tamb?m efetuadas e apresentadas
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