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dc.creatorSilva, Fellipe Nauan Nascimento-
dc.date.accessioned2026-03-19T13:22:12Z-
dc.date.available2026-03-19T13:22:12Z-
dc.date.issued2025-12-09-
dc.identifier.citationSILVA, Fellipe Nauan Nascimento. Análise numérica de escoamento por convecção natural limitada por paredes. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39739-
dc.description.abstractIn our research, we investigated natural convection in a cubic cavity, a fundamental problem in heat transfer and fluid dynamics. The main objective is to understand the behavior of airflow dynamics across different regimes, utilizing Ansys software for numerical simulations. The methodology employed consists of simulating the cavity, bounded by walls at distinct temperatures, using the Boussinesq approximation to model fluid motion. In a preliminary analysis, we varied parameters to reach specific Rayleigh numbers (Ra) of 104, 106 and 109 and refined the simulation mesh (30x30x30, 40x40x40, and 50x50x50 cells) to ensure result accuracy. Our findings indicate a clear regime transition with increasing Ra. At Ra=10', the flow is laminar and stable. For Ra=10°, we observe the emergence of vortices and more complex flow patterns, indicating a significant increase in convection intensity. At Ra=10°, the flow becomes highly turbulent and chaotic, completely dominating heat transfer over conduction. These results confirm expected physical behavior and demonstrate the numerical model's capability to capture complex phenomena. This study is relevant for practical applications such as the design of electronic cooling systems and the optimization of solar collectors, where a precise understanding of natural convection is crucial for efficient and safe design.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/*
dc.subjectCalor - Convecção naturalpt_BR
dc.subjectAnálise volumétricapt_BR
dc.subjectEscoamentopt_BR
dc.subjectHeat - Convection, Naturalpt_BR
dc.subjectVolumetric analysispt_BR
dc.subjectRunoffpt_BR
dc.titleAnálise numérica de escoamento por convecção natural limitada por paredespt_BR
dc.title.alternativeNumerical analysis of natural convection flow limited by wallspt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoNo presente trabalho, foi investigado problema da convecção natural em uma cavidade cúbica. A partir dos resultados determinados, foi possível compreender como a dinâmica do escoamento do ar se comporta em diferentes regimes, a partir do emprego de simulações numéricas. A metodologia empregada consistiu em simular o escoamento no interior da cavidade, limitada por paredes com temperaturas distintas, usando a aproximação de Boussinesq, para modelar o movimento do fluido. Em uma primeira análise, foram variados os parâmetros para atingir os números de Rayleigh (Ra) de 104, 106 e 109 e gerada a malha (30x30x30, 40x40x40 e 50x50x50 células) em cada valor para garantir a precisão dos resultados. Nossas descobertas indicam uma clara transição de regime com o aumento do Ra. Em Ra=10, o escoamento é laminar e estável. Para Ra=106, observamos o surgimento de vórtices e padrões de escoamento mais complexos, o que indica um aumento significativo na intensidade da convecção. Já em Ra=10°, o escoamento se torna altamente turbulento e caótico, dominando completamente a transferência de calor em relação à condução. Estes resultados confirmam o comportamento físico esperado e demonstram a capacidade do modelo numérico em capturar fenômenos complexos. O estudo é relevante para aplicações práticas como o projeto de sistemas de resfriamento em eletrônicos e a otimização de coletores solares, onde a compreensão precisa da convecção natural é crucial para um design eficiente e seguro.pt_BR
dc.degree.localCornélio Procópiopt_BR
dc.publisher.localCornelio Procopiopt_BR
dc.contributor.advisor1Lourenço, Marcos Antonio de Souza-
dc.contributor.referee1Suguimoto, Fábio Kenji-
dc.contributor.referee2Ferreira, Ricardo Lopes-
dc.contributor.referee3Razuk, Henrique Cotait-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
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