Geometrias fractais podem intensificar a transferência de calor em espaços confinados?

Abstract

A convecção natural em geometrias confinadas apresenta desafios significativos em sistemas de gerenciamento térmico, nos quais a transferência de calor eficiente é essencial. Estudos tradicionais têm se concentrado em configurações cilíndricas concêntricas, mas geometrias alternativas — como fractais — permanecem pouco exploradas. Por meio de uma série de experimentos numéricos, este estudo, com título original "Análise de Efeitos Fractais na Convecção Térmica" quantifica o efeito da geometria do cilindro interno sobre o coeficiente médio de transferência de calor, variando a forma da fronteira interna, contemplando desde a configuração cilíndrica clássica, até formas poligonais alternativas (quadrada, triangular, pentagonal e hexagonal) e do fractal floco de neve de Koch.