Análise numérica do efeito Marangoni sobre a convecção natural

A transferência de calor por convecção natural estável dentro de uma cavidade rectangular foi investigada numericamente. A cavidade é preenchida com dois fluidos diferentes; a porção inferior da cavidade é preenchida com água enquanto a porção superior da cavidade é preenchida com ar formando uma interface que divide os dois fluidos (Ar e Água) onde ocorre a convecção de Marangoni. As equações bidimensionais Navier-Stokes e Energy são utilizadas para governar o fluxo de fluidos e a transferência de calor dentro da cavidade e o esquema de elementos finitos Galerkin é adoptado para resolver estas equações diferenciais parciais. São realizadas simulações numéricas para uma gama fixa de número de Rayleigh (104 ¿ Ra ¿ 106) e diferentes proporções (AR = 0,375, 0,5, 0,625). Os efeitos do número de Rayleigh e rácios de aspecto na transferência de calor por convecção natural foram investigados. O campo térmico e o campo de fluxo no interior da cavidade são visualizados através de parcelas isotérmicas e de padrões de racionalização, respectivamente.