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Previous issue date: 2015-08-08 / With the great technological advances experienced by humanity becomes providential
depth knowledge about real processes of heat transfer, as well as a need arises to analyze
them quantitatively. In the present work is studied the heat transfer in laminar forced
convective in the entrance region of a circular tube considering the effects of axial
conduction into the fluid and radiation, since in low Peclet numbers play an important role
in heat transfer problems and its omission offers a significant error in the computation of
the heat transfer rate. In the first part of this work is considered a slug-flow, whose exact
analytical solution was discussed. In the second part of the work is considered a flow in the
power law model, proposes an approximate analytic solution and numerical solution, as
well as the comparison of these solutions. In this paper is used the hybrid numericanalytical
method named Generalized Integral Transform Technique (GITT) to solve the
energy equation. The temperature field and local Nusselt number are calculated for several
values of Peclet numbers and with a boundary condition of first kind. The results presented
in the form of tables and graphs permit to analyze the influence that the Peclet number and
the power law index exercise in the temperature profile and the Nusselt number. The
results of this study are presented in full compliance with the scientific literature. / Com o grande avanço tecnológico experimentado pela humanidade torna-se providencial
um conhecimento aprofundado sobre os processos reais de transferência de calor, bem
como surge uma necessidade de analisá-los quantitativamente. No presente trabalho
estuda-se a transferência de calor na convecção forçada laminar na região de entrada
térmica de um tubo circular considerando os efeitos de condução axial no fluido e de
radiação, uma vez que em baixos números de Peclet desempenham um papel importante
nos problemas de transferência de calor e sua omissão oferece um erro apreciável na
computação da taxa de transferência de calor. Na primeira parte deste trabalho considerase
um escoamento tipo pistão, cuja solução analítica exata foi discutida. Na segunda parte
do trabalho considera-se um escoamento no modelo lei de potência, apresentando uma
proposta de solução analítica aproximada e uma solução numérica, bem como a
comparação entre as duas soluções. Neste trabalho utiliza-se o método híbrido numéricoanalítico
denominado Técnica de Transformada Integral Generalizada (GITT) para
resolver a equação da energia. O campo de temperatura e o número de Nusselt local são
avaliados para vários valores do número de Peclet e uma condição de contorno do primeiro
tipo. Os resultados, apresentados na forma de tabelas e gráficos, permitem analisar a
influência que o número de Peclet e o índice lei de potência exercem no perfil de
temperatura e no número de Nusselt. Os resultados obtidos neste trabalho se apresentam
em total concordância com as literaturas científicas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/8959 |
| Date | 08 August 2015 |
| Creators | Veloso, Dhiego Luiz de Andrade |
| Contributors | Santos, Carlos Antônio Cabral dos |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UFPB, Brasil, Engenharia Mecânica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 3562149281793654633, 600, 600, 600, 5792267035407506340, -6956026795191561793 |
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