Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 104

Seja o elemento combustível do Exemplo 5.9, que opera a uma taxa volumétrica de geração unifonne deq, — U)7 W/m3 , até que a taxa de geração mude subitamente para q2 = 2 x 107 W/m3 . Use uma rotina gerada com base na abordagem via elementos finitos para obter os resultados a seguir.

(a) Calcule a distribuição de temperaturas 1,5 s depois da mudança na potência de operação e compare os seus resultados com aqueles apresentados na tabela do exemplo.

(b) Represente os históricos das temperaturas no plano central (00) e na superfície (05) para 0 t 400 s. Quais são as temperaturas no regime estacionário e, aproximadamente, quanto tempo demora para o novo estado de equilíbrio ser atingido após o degrau na potência de operação?

Passo 1

Fala aí galerinha? Tudo bem com vocês? Bora pra cima! O que sabemos das condições iniciais?

Parede unidimensional repentinamente submetida a aquecimento volumétrico uniforme e condições de superfície convectiva. Vamos resolver a partir do método implícito.

Método Implícito. Começaremos fazendo um balanço de energia. Na Eq. abaixo, entretanto, as temperaturas no LHS são avaliadas no novo tempo (p+1). O RHS fornece uma aproximação de diferença regressiva para a derivada de tempo.

Logo,

Ou,

Resposta

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