Banca de DEFESA: Luís Henrique Fraga Castro

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : Luís Henrique Fraga Castro
DATA : 03/05/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Plataforma Microsoft Teams
TÍTULO:

ESTUDO NUMÉRICO DA TERMOCONVECÇÃO MAGNÉTICA EM UMA CAVIDADE

PALAVRAS-CHAVES:

Convecção natural em cavidades; convecção natural magnética; escoamento de ferrofluido; transferência de calor; métodos numéricos

PÁGINAS: 77
RESUMO:

Este trabalho apresenta um estudo do escoamento de um ferrofluido termossensível em uma cavidade bidimensional aquecida por baixo. A influência de campos magnéticos externos sobre os padrões de escoamento e a transferência de calor, bem como o efeito da introdução de um obstáculo retangular na cavidade, são analisados. O escoamento é considerado incompressível, laminar, com ferrofluido newtoniano superparamagnético com susceptibilidade dependente da temperatura. O campo magnético externo é imposto considerando a indução magnética pela passagem de corrente elétrica através de um fio condutor adjacente à cavidade. O problema é resolvido numericamente por meio da solução das equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia usando uma discretização de diferenças finitas em malha regular. O acoplamento pressão-velocidade é realizado usando o método de projeção de $2^{a}$ ordem para o avanço no tempo. Os resultados mostram que, com o fio condutor fixo em posição à metade da altura de uma das paredes isoladas, o campo magnético gerado é capaz de distorcer as linhas de corrente do escoamento, promovendo um aumento do número de Nusselt médio. Em adição, verificou-se que a posição do fio pode modificar significativamente a topologia do escoamento e produzir variações abruptas do número de Nusselt. Um estudo dos efeitos da presença de um obstáculo no interior da cavidade foi conduzido. Considerou-se o caso no qual o obstáculo é isolado termicamente e o caso em que a temperatura é mantida constante. Os resultados revelam que a presença do obstáculo altera a forma como o campo magnético modifica o escoamento, de maneira que a posição que maximiza o número de Nusselt varia consideravelmente entre as situações com e sem o obstáculo. Observou-se que a presença desse objeto, a depender das condições de contorno térmicas, pode induzir a formação de estruturas no escoamento similares às células de Bérnard. Motivado por essa observação, um estudo preliminar sobre o efeito do campo magnético sobre um escoamento de convecção natural no regime de células de Bérnard foi conduzido. Mostrou-se que a presença do campo magnético pode alterar a quantidade dessas células e elevar em mais de 50% o número de Nússelt médio do escoamento.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - RAFAEL MENEZES DE OLIVEIRA - PUC - RJ
Interno - 3138349 - EDGAR AMARAL SILVEIRA
Interno - 2245668 - MARIO BENJAMIM BAPTISTA DE SIQUEIRA
Presidente - 3375759 - TAYGOARA FELAMINGO DE OLIVEIRA