Solução híbrida analítico-numérica para problemas térmicos em dutos de setores circulares

Resumen

No presente trabalho, a transferência de calor por convecção forçada foi calculada para o escoamento laminar fluidodinamicamente desenvolvido e termicamente em desenvolvimento de fluidos Newtonianos com perfil de temperatura de entrada uniforme no interior de dutos de setores circulares submetidos a condições de contorno de temperatura de parede constante (condição de Dirichlet). Para facilitar o tratamento analítico e a aplicação de condições de contorno em problemas com essa geometria, uma Transformação Conforme foi empregada visando efetuar uma mudança de coordenadas apropriada e, então, a equação da energia resultante foi resolvida através do emprego da Técnica da Transformada Integral Generalizada – TTIG sobre ela. O perfil da temperatura média de mistura, o desenvolvimento dos números de Nusselt local e médio e o comprimento de entrada térmica foram, então, determinados para diferentes configurações geométricas dos dutos. Estes resultados foram comparados, quando possível, com aqueles disponíveis na literatura e apresentaram uma boa concordância.