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Título: Aplicação da técnica da transformada integral generalizada em escoamentos em canais considerando efeitos magnetohidrodinâmicos
Título(s) alternativo(s): Application of the generalized integral transform technique to channel flows by considering magnetohydrodynamic effects
Autor(es): Silva, Bruno Nunes Melo da
Palavras-chave: Magnetohidrodinâmica (MHD);Transformação Integral (GITT);Efeito Hall;Deslizamento de íons;Transferência de calor;Partículas sólidas
Data do documento: 2-Mai-2014
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: SILVA, Bruno Nunes Melo da. Aplicação da técnica da transformada integral generalizada em escoamentos em canais considerando efeitos magnetohidrodinâmicos. 2014. 68f. Dissertação (Mestrado Em Engenharia Mecânica) - Centro De Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
Resumo: The present study proposes the development of hybrid solutions to the transient Hartmann flow problem with heat transfer of an electrically conducting and newtonian fluid subjected to a constant magnetic field. The Generalized Integral Transform Technique is employed to analyze the influence of Hall and ion-slip effects, as well as the presence of solid particles on flow behavior, which is maintained by a constant or exponential-decaying gradient pressure. A transverse flow normal to the walls can also occurs, so that plates can be both porous. Additionally, a movement of the upper plate in the longitudinal direction can be considered. Here, it is assumed that the magnetic field is constant, being not affected by the flow, so that only an one-way interaction between the flow and the magnetic field is studied. Temperature-dependent transport properties, such as viscosity, thermal and electrical conductivity, can be considered too. Hybrid results are obtained and compared to other numerical results for the velocity and temperature fields of flow and solid particles as function of the main dimensionless governing parameters, namely, Reynolds number, Hartmann number, Hall, Ion-slip and concentration of solid particles. Convergence analyses are carried out for the main potentials in order to illustrate the consistency of the technique (GITT) and its use for purposes of benchmarking in the area of heat and fluid flow.
metadata.dc.description.resumo: O propósito de soluções híbridas, através da aplicação da Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT), permite o desenvolvimento para o tratamento do problema de escoamento com transferência de calor transiente para fluidos newtonianos condutores elétricos submetidos a campos magnéticos constantes em um canal de placas planas e paralelas com ou sem rotação do canal, matematicamente esse problema é modelado por sistemas de equações diferencias acopladas. No escoamento, as influências de efeitos Hall, deslizamento de íons e presença de partículas sólidas no escoamento são consideradas. O escoamento transiente é mantido por gradiente de pressão constante ou exponencial, em regime permanente é considerado o movimento da placa superior bem como a advecção pelos poros da placa. O campo magnético é aplicado na direção normal ao escoamento. Assume-se que tal campo magnético é constante e não é afetado pelo escoamento, de maneira que apenas a interação de uma via entre o escoamento do fluido condutor elétrico e o campo magnético é estudada. Admite-se, no escoamento, a variação das propriedades físicas transportadas, tais como, viscosidade, condutividade térmica e elétrica com a temperatura. Resultados são obtidos e comparados com outros resultados numéricos para os campos de velocidade e temperatura do fluido e das partículas sólidas em função dos parâmetros governantes, a saber, número de Reynolds, Hartmann, hall, deslizamento de íons, concentração das partículas sólidas e parâmetros físicos. Nas soluções numéricas, obtidas com o uso das bibliotecas do IMSL® e Fortran utiliza-se precisão prescrita e trunca-se, a uma ordem finita, o sistema ordinário transformado o qual é resolvido numericamente com uso das sub-rotinas bem estabelecidas no IMSL®. É realizada análise de convergência para os principais potenciais com o objetivo de ilustrar a consistência da técnica (GITT) e a sua utilização com finalidades de benchmark nessa área da dinâmica dos fluidos e transferência de calor.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/19291
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