Fluxo de Calor

1) Objetivo
Em nosso trabalho visamos analisar o comportamento do fluxo de calor, simulando a propagação da temperatura em uma garrafa térmica em diversos climas.

2) Introdução
Neste estudo estaremos simulando o comportamento de uma garrafa térmica cheia de café a 90ºC iniciais, onde verificaremos a perda de calor ideal através de seus materiais isolantes.
3) Analises

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Adotamos em nosso trabalho:
Temperatura de 23 ºC em todas as paredes da sala.
Adotamos o fluxo do ar-condicionado de 1200 W, o mesmo abrange uma área corresponde a 5 divisões da malha.
Fluido com os seguintes dados:
Densidade rho [kg/m^3]: 1
Calor Específico cp [J/kg ºC]: 0,71
Condutividade Térmica k [w/m ºC]: 0,1
Viscosidade mi [kg/ms]: 0,1
Coef. Expansão Térmica beta [1/K]: 1,408
Geração de calor q [W/m^3]: 0
Aceleração da gravidade g [m/s^2]: 10 Entre as testes, analisaremos a mesma sala vazia com temperatura constante, outrora com pessoas, com saída etc.

4) Caso I: Sala Vazia e Fechada

Considerando fluxo inicial e todo contorno como parede:

Figura I - Gráfico Temperatura Caso I

Considerando as propriedades do fluído e o tamanho da sala a ser resfriada, constatamos que chegamos à temperatura desejada, porém a troca de calor é pequena e há uma sobrecarga de temperatura no ar-condicionado.

Figura II - Gráfico de Velocidade do Caso I

Está de acordo com a situação, pois temos a exaustão do fluído refrigerado em uma grande área de alcance, e o caminho inverso para o fluído quente.

Figura III - Gráfico das Linhas de Correntes do Caso I

No gráfico acima podemos analisar as linhas de corrente.
Linhas de corrente são linhas imaginárias traçadas no campo de escoamento de tal forma que, em um determinado instante no tempo, elas são tangenciais a direção do escoamento em todos os pontos do campo. Não pode haver escoamento através de uma linha de corrente porque as mesmas são paralelas ao vetor velocidade e elas nunca se cruzam.
Podemos