Slide - Aula 10 - Condução Transiente 2022-1

Terças e Quintas de 8:00 às 10:00 hs prof. Tania S. Klein tania@eq.ufrj.br Lab CFD Aula 10 Condução Transiente – Sólido Semi-Infinito  Introdução  Condição de Contorno: Temperatura Superficial Constante  Condição de Contorno: Fluxo de Calor na Superfície Constante  Condição de Contorno: Convecção na Superfície  Espessura de Penetração Térmica  Exemplo 2 Sólido Semi-Infinito 3 Introdução Sólido Semi-Infinito 4 Introdução Uma caneca de metal e livros num mesmo ambiente há muito tempo. Por que você sente a caneca mais fria?? Sólido Semi-Infinito 5 condição inicial (t=0): T constante condição longe da superfície (x → ∞): T constante, igual à Ti condição na superfície (x=0): T constante condição na superfície (x=0): q” constante condição na superfície (x=0): convecção Caso 1: Temperatura Superficial Constante 6 Caso 1: 2 2 1 x T t T       Solução pelo Método da Similaridade: iT T x t  )  0 , ( iT t T x    , ) ( sT t T x   ,0 ) ( 1) /2 (4 t x    EDP  EDO Variável de Similaridade: Caso 1: Temperatura Superficial Constante 7 Solução pelo Método da Similaridade ' 1 2 eC e d dT      Caso 1: Temperatura Superficial Constante 8 Solução pelo Método da Similaridade Caso 1: Temperatura Superficial Constante 9 Dois sólidos semi-infinitos, inicialmente a temperaturas uniformes TA,i e TB,i tem suas superfícies livres colocadas em contato. Desprezando a resistência de contato, no instante do contato (t=0) ambas as superfícies vão assumir uma temperatura igual, uniforme Ts, tal que TB,i < Ts < TA,i. Caso 2: Fluxo de Calor na Superfície Constante 10 Caso 3: Convecção na Superfície 11 Caso 3: Convecção na Superfície 12 Espessura de Penetração Térmica δp 13 Exemplo 14 Exercício Resolvido 5.6: Considerações: o Condução 1D estacionária em x o Sólido: meio semi-infinito o Propriedades constantes Pede-se: profundidade mínima para não haver congelamento após 60 dias