IMPLEMENTAÇÃO DO MÉTODO DA ZONAS PARA O CÁLCULO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR RADIATIVA EM SUPERFÍCIES COMPLEXAS

Gleyzer Martins, Enio Pedone Bandarra Filho, Oscar Saul Hernandez Mendoza

Resumo


O método das zonas desenvolvido inicialmente por Hottel e seu colaboradores realiza o balanço de energia entre os elementos das zonas, que podem ser superfícies e/ou volumes de gases, sendo considerado uma referência para o cálculo da transferência de calor radiativa em cavidades. Neste trabalho foi implementado o método da zona para superfícies complexas e validado com os resultados para uma cavidade cilíndrica e um bocal sino-senoidal com paredes e meios isotérmicas e com coeficientes de absorção constante. O código desenvolvido também foi aplicada para uma câmara de combustão com perfil de temperatura variável e coeficientes de absorção dos gases modelados pelo modelo das somas ponderadas de gases cinzas.


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Referências


BAEK, S. W. B., D.Y.; KANG, S.J. The combined Monte-Carlo and Finite-volume method for radiation in a two-dimensional irregular geometry. International Journal of Heat and Mass Transfer, v. 43, p. 2337-2344, 2000 2000.

BYUN, D. L. C. B., S.W., . Radiative heat transfer in discretely heated irregular geometry with an absorbing, emitting, and anisotropically scattering medium using combined Monte-Carlo and finite volume method. International Journal of Heat and Mass Transfer v. 47, p. 4195–4203, 2004 2004.

CARVALHO, M. G. F., T. L. . Modelling of Heat Transfer in Radiating and Combusting Systems. Trans IChemE, v. 76, 1998.

CENTENO, F., R.,. Modelagem da Radiação Térmica em Chamas Turbulentas da Combustão de Metano em Ar. SUL, P. D. P.-G. E. E. M. D. U. F. D. R. G. D. Porto Alegre: 204 p. 2014.

CHAI, J. C. Treatment of Irregular Geometries Using a Cartesian Coordinates Finite-Volume Radiation Heat Transfer Procedure. Numerical Heat Transfer Journal April 1994 1994.

CHAI, J. C., RATH,P. Discrete-Ordinates and Finite-Volume Methods for Radiation Heat Transfer. Treatment of Thermal Radiation in Heat Transfer Problems, p. 15, 2006 2006.

COELHO, P. J. G., J. M. ; CARVALHO, M. G.; TRIVIC, D. N. . Modelling of radiative heat transfer in enclosures with obstacles Heat Mass Transfer, v. 41, p. 745-156, 1998.

Hottel, H., Sarofim, A (1976). Radiative Transfer. New York, McGraw-Hill.

KIM, M. Y., BAEK,S. W. . Modeling of Radiative Heat Transfer in An Axisymmetric Cylindrical Enclosure With Participating Medium. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, v. 90, p. 12, 2005 2005.

KIM, M. Y., BAEK,S.W. Radiative Heat Transfer in a Body-Fitted Axisymmetric Cylindrical Enclosure. Journal of Thermophysics and Heat Transfer, v. 12, p. 4, 2005 1998.

KIM, Y. M. Assessment of the axisymmetric radiative heat transfer in a cylindrical enclosure with the finite volume method. International Journal of Heat and Mass Transfer, v. 51 (2008), p. 5144–5153, 2008 2008.

MARTINS, G. Avaliação e Otimização da Transferência de Calor Radiativa em Fornalhas Corrugadas de Geradores Vapor Fogotubular. 2014. 160 p. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Uberlândia, MG, Brasil.

MARTINS, G., MENDOZA, O.S.H., AMJAD, M., BANDARRA FILHO, E.P. Geometric optimization of radiative heat transfer on surfaces of corrugated furnaces. Applied Thermal Engineering, Volume 104, 5 July 2016, Pages 344-357

MAURENTE A.; VIELMO, H. A. F., F.H.R. . Comparison of the standard weighted-sum-of-gray-gases with the absorption-line blackbody distribution function for the computation of radiative heat transfer in H2O/CO2 mixtures. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, v. 109, p. 1758–1770, 2008.

NOBLE J., J. The Zone Method: Explicit Matrix Relations for Total Exchange Areas. Heat Mass Transfer, v. 18, p. 261-269, 1975.

SILVA, C. V. Simulação Numérica da Combustão Turbulenta de Gás Natural em Câmara Cilíndrica. 2005. 244 (Doutorado). Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

SMITH, T. F., SHEN, Z.F., FRIEDMAN, J.N. Evaluation of Coefficients for The Weighted Sum of Gray Gases Model. Heat Transfer, 1982.

RHINE, J. M., TUCKER, R.J.,. Modelling of Gas-Fired Furnaces and Boilers. London: McGraw-Hill, 1991.

TALUKDAR, P. Discrete transfer method with the concept of blocked-off region for irregular geometries. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer v. 98, p. 238–248, 2006 2006.


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