Convecção natural

Páginas: 4 (932 palavras) Publicado: 8 de junho de 2011
Convecção Natural

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O que é a convecção natural e como se processa:
Na convecção livre ou natural, o movimento do fluido deve-se ao impulso no interior do fluido,enquanto na convecção forçada o movimento é consequência de imposições externas. O impulso deve-se a presença combinada de um gradiente de densidade no fluxo de uma força de volume proporcional a densidade.Na prática a força de volume é, geralmente, a gravitacional, embora possa ser uma força centrífuga num equipamento com fluido em rotação, ou uma força de Coriolis, nos movimentos de rotaçãoatmosféricos e oceânicos. Existem também muitas formas nas quais o de densidade pode aparecer num fluido, mas, nas condições mais comuns, deve-se á presença de um gradiente de temperatura. Sabemos de capítulosanteriores dados nas aulas que a densidade dos gases e dos líquidos dependem da temperatura, e em geral diminui em virtude da expansão do fluido, com o aumento da temperatura (dρ/dT < 0). Nestetrabalho vamos nos direccionar para os problemas de convecção livre nos quais o gradiente de densidade deve-se a um gradiente de temperatura e a força de volume é gravitacional. No entanto, a presença degradiente de densidade num fluido, em presença de um campo gravitacional, não assegura a existência de correstes de convecção natural. Considerando as condições da figura 1. Um fluido esta entre duasgrandes chapas horizontais com diferentes temperaturas (T1 ≠ T2). No caso a, a temperatura da chapa inferior excede a da chapa superior, e a densidade diminui na direcção da força gravitacional. Se adiferença de temperatura exceder a um valor critico, as condições são instáveis e o impulso pode superar o efeito amortecedor das forças viscosas.

Figura 1: Condições num fluido entre duas grandeschapas horizontais com diferente temperaturas. (a) Gradiente de temperatura instável. (b) Gradiente de temperatura estável.

A força gravitacional sobre o fluido mais denso, nas camadas superiores,...
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