Notas sobre Transferência de Calor e Mecânica dos Fluidos Computacional

Introdução O BLM ( Boundary Layer Module ) é um módulo de cálculo da camada limite que se desenvolve sobre as paredes internas da câmara de empuxo de motores-foguete, entretanto pode ser aplicado em diversas aplicações envolvendo aerodinâmica e transferência de calor. Em sua concepção original o seu objetivo é predizer a espessura da camada limite em cada posição discreta ao longo do eixo longitudinal do motor-foguete. Dentro de um processo iterativo, essa espessura é adicionada à geometria do motor, permitindo que a região não afetada pela camada limite ( i.e. núcleo potencial do escoamento) mantenha a geometria prevista para ótimo desempenho ( e.g. o núcleo potencial terá a geometria calculada com o Método das Características, otimizando o empuxo do motor). O BLM é um dos módulos que compõe um programa maior denominado TDK ( Two-Dimensional Kinetic ), desenvolvido sob contrato da NASA na década de 80. Além do BLM há um módulo para cálculo das propriedades químicas dos produtos de c...

Recentemente eu precisei fazer um programa para calcular a perda de carga em um aquecedor de óleo térmico. Como autônomo, o custo para adquirir a licença e renovação anual de um programa comercial apropriado como o Pipe Flow é inviável, mesmo para a versão mais básica. A alternativa foi programar no computador rotinas de cálculo de perda de carga para os acessórios de tubulação presentes no equipamento além dos segmentos retos e curvos da tubulação que compõe o aquecedor. Excluindo o coeficiente de resistência local (que não é objeto deste texto), o coeficiente de resistência devido ao atrito viscoso é dependente basicamente do fator de atrito ( i.e. fator de atrito de Moody ou fator de atrito de Darcy). Um tempo atrás eu implementei um programa para calcular o coeficiente de atrito de Moody ( ver aqui ). Naquela ocasião eu simplesmente usei a equação de Colebrook para a região do escoamento turbulento e a equação de Hagen-Poiseuille na região do escoamento laminar, deixando sem mode...