SIMULAÇÃO DE ESCOAMENTO EM CAVIDADE ABERTA COM GERAÇÃO DE CALOR SOB CONDIÇÕES PRESCRITAS

Abstract

Circuitos eletrônicos cada vez mais potentes necessitam de maior capacidade de resfriamento, que muita das vezes passa por escoamento de ar onde existem cavidades onde passam circuitos que são termos fonte de calor. Na abordagem fenomenológica da transferência de calor a modelagem matemática é muito trabalhosa do ponto de vista analítico, além disso deve-se sempre ressaltar as múltiplas facetas interativas e iterativas dos problemas de transferência de calor, o que pode dificultar a resolução e a análise dos resultados. Desta forma, as simulações numéricas se mostram muito aptas do ponto de vista da eficiência, agilidade e da própria apresentação dos resultados. No presente estudo deseja-se estudar o escoamento de ar sobre uma geometria que possui uma cavidade aberta com um termo gerador de calor. As condições prescritas são indicadas no trabalho. Os resultados obtidos conferem com o comportamento físico esperado, além do mesmo ser comparado com trabalho de referência que já consta na literatura. Na condição de independência de malha, foi encontrado um Nusselt médio com diferença relativa de 8% com o da literatura, enquanto isso o campo de temperatura se apresenta extremamente coerente, validando os resultados. Como conclusão as simplificações impostas na situação problema são coerentes e passiveis de serem feitas, além disso a verificação com a literatura abre uma possibilidade futura, de agora com a metodologia validada otimizar a geometria, fluido de trabalho, dentre outros, até mesmo possibilidades de estudo relacionando o teorema de Constructal.