Estudo da cinética de fusão e de congelamento da água em um meio poroso não-saturado: experimentação e simulação

• Ano de defesa: 1990
• Autor(a) principal: Durand, Adolfo Nicolas Posadas
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Não disponível; Not available
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54132/tde-10042015-153106/

No presente trabalho, um programa em linguagem Fortran foi desenvolvido utilizando-se o método das diferenças finitas, para a solução da equação diferencial parcial não-linear que governa o transporte unidimensional de calor em uma coluna de areia não-saturada com condições de fronteira variáveis (no intervalo de temperatura compreendido entre -20&#176C a 25&#176C). O problema da transição de fase da água líquida para o gelo e vice-versa também foi considerado. O programa simulou o movimento da frente de fusão e de solidificação ocorrido ao longo da coluna, acompanhando-se os resultados experimentais obtidos através de imagens por tomografia de NMR, validando o modelo adotado no caso particular deste experimento. O passo do programa relativo à posição da frente de fusão/solidificação foi constante durante toda a simulação. Usou-se o conceito de balanço de massa para controlar o passo do programa referente a variável tempo. Medidas da condutividade térmica para a amostra de areia não-saturada de porosidade total igual a 37% e umidade volumétrica 25%,foram realizadas no intervalo de temperatura entre 20&#176C a 25&#176C, usando-se o método transiente da sonda cilíndrica. Os resultados obtidos concordaram com os de Gori and G. Grazzini (1981) e H. Inaba (1983). Também foi realizado um estudo, utilizando-se o método da análise térmica diferencial, para o fluxo de calor na região próxima a transição de fase da água contida na coluna de areia. A partir destes resultados e das condições iniciais e de fronteira deste experimento ficou evidente a importância do meio poroso sobre as propriedades térmicas da água