Uma analise da transferencia de calor bi-dimensional em tubos de calor de condutancia constante

Abstract

O propósito deste trabalho é estudar os efeitos da condução de calor bi-dimensional em tubos de calor de condutância constante e as conseqüências da modificação das condições impostas pelo meio exterior sobre o desempenho destes, em regime permanente. Para tanto, uma solução do problema utilizando um método analítico inverso é apresentada. Em decorrência da constatação da preponderância do processo de condução de calor, a equação de Laplace é resolvida simultaneamente no invólucro e na estrutura capilar. Com a imposição das hipóteses simplificativas cabíveis, resolve-se um problema de Neumann conjugado a um problema misto. As equações da temperatura são obtidas com a utilização da segunda identidade de Green. Faz-se uso de funções de Green modificadas para o problema de Neumann, expandidas parcialmente e auto-funções. São apresentados os métodos de construção de tais funções e os resultados para três condições de contorno diferentes, impostas na parede externa do tubo. A boa concordância verificada na comparação dos resultados com dados experimentais obtidos de trabalhos anteriores valida a metodologia adotada. Com base nestes resultados é levada a efeito uma análise da influência dos parâmetros que regulam à transferência de calor em tubos de calor sobre o comportamento térmico. A discrepância observada nas comparações com modelos existentes é explicada em função da relevância dos efeitos da condução de calor bi-dimensional em tubos de calor.