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Revista Brasileira de Ensino de Física

versão impressa ISSN 1806-1117versão On-line ISSN 1806-9126

Resumo

WEHMANN, Claus Franz et al. Estudo e aplicação de simulação computacional em problemas simples de mecânica dos fluidos e transferência de calor - Parte II: Problemas clássicos de transmissão de calor. Rev. Bras. Ensino Fís. [online]. 2018, vol.40, n.2, e2313.  Epub 30-Nov-2017. ISSN 1806-1117.  http://dx.doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2017-0221.

Dando continuidade ao estudo referente à utilização de Dinâmica dos Fluidos Computacional (DFC) no ensino de física e engenharia, o presente trabalho visa analisar e comparar, com fins didáticos, soluções obtidas numericamente com soluções analíticas e empíricas, comumente apresentadas em sala de aula e de interesse de laboratórios de graduação, de problemas clássicos envolvendo dinâmica dos fluidos e transferência de calor. Neste estudo o foco maior foi dado a problemas de transferência de calor. Para o cálculo das soluções numéricas foi utilizado um dos softwares representantes do estado da arte de DFC, o ANSYS CFX 12.1. Os problemas escolhidos foram: convecção em placa plana em regime laminar, escoamento laminar em torno de um cilindro aquecido, escoamento interno turbulento em dutos circulares aquecidos e trocador de calor de tubos concêntricos. Estes problemas, aqui apresentados, foram escolhidos e resolvidos por alunos de graduação, avalizando a utilidade da DFC como ferramenta de aprendizado de fenômenos físicos.

Palavras-chave : mecânica dos fluidos; transmissão de calor; dinâmica dos fluidos computacional; método dos volumes finitos; Ansys-CFX 12.1; ferramenta didática.

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