Validação numérica do descritor invariante do resfriamento conjugado por convecção forçada-condução de aquecedores 3D protuberantes em canais

As temperaturas de aquecedores 3D protuberantes montados em um substrato condutivo em um canal retangular horizontal com escoamento laminar de ar foram relacionadas, independente da potencia dissipada em cada aquecedor, por meio de uma matriz G+ com coeficientes invariantes. Esses coeficientes, validados numericamente neste Trabalho de Conclusao de Curso, sao adimensionais e foram chamados coeficientes de influencia conjugados (g+) devido a natureza conjugada conveccao forcada-conducao do resfriamento dos aquecedores. O aumento da temperatura de cada aquecedor no canal foi quantificado de tal forma que as contribuicoes devido ao auto-aquecimento e as dissipacoes de potencia dos outros aquecedores (tanto a montante, quanto a jusante) fossem claramente identificadas. Para uma dada geometria, campo de escoamento, propriedades termofisicas do fluido e dos solidos, os coeficientes conjugados sao invariantes com a taxa de dissipacao de calor na configuracao dos aquecedores. Os resultados foram obtidos numericamente considerando uma coluna com tres aquecedores 3D protuberantes utilizando o software ANSYS/Fluent® 14.5. As equacoes de conservacao foram resolvidas atraves de um procedimento acoplado, dentro de um dominio unico compreendendo as regioes solidas e do fluido, considerando condicoes de regime permanente com propriedades constantes em escoamento laminar. Alguns exemplos foram mostrados, indicando os efeitos da condutividade termica do substrato e do numero de Reynolds nos coeficientes de influencia conjugados.