Um estudo de transferência de calor para fluxo laminar em dutos de seção transversal arbitrária

Abstract

Dutos são sistemas eficientes e seguros para o transporte de fluidos e gases. Dada a severidade das condições de operação, a crescente necessidade de manutenção e adaptação dos dutos existentes às condições atuais de serviço, vários trabalhos, teóricos e experimentais, têm sido reportados na literatura, visando obter a solução de escoamento de fluido no interior de dutos retos de seções transversais constantes. Dentre estes, destacam-se os que utilizam o método integral baseado na teoria de Galerkin. Neste trabalho foram encontrados a distribuição de velocidade e temperatura, o número de Poiseuille e o número de Nusselt médio para um escoamento completamente desenvolvido hidrodinâmica e termicamente. Para fins de cálculo foi considerado que o fluxo constante axialmente e a temperatura prescrita na parede, sendo contemplados dutos de seção circular, retangular e triangular direito, utilizando cálculos via método integral baseado na teoria de Galerkin. Para comparação dos dados obtidos foram tomados como referência alguns resultados disponíveis na literatura.