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de água. O reservatório é cilíndrico vertical, sendo composto por uma base de madeira, onde sua
sustentação é de aço inoxidável, envolto por lã de vidro em praticamente todo o perímetro. Na região
superior, entre o poliestireno e a água, existe uma região com ar, que também foi considerada nas
simulações.
Nos detalhes A e B da Figura 1 estão destacados os componentes metálicos analisados no presente
trabalho. No detalhe A, o componente é a estrutura da gola de aço carbono e no B é a saia de
sustentação mecânica de aço inoxidável, os quais serão referidos como gola e saia,
respectivamente.
Figura 1.
Geometria analisada (dimensões em mm)
As propriedades termofísicas empregadas nas simulações constam na Tabela 1, onde
ρ
é a massa
específica,
Cp
é o calor específico e
k
é a condutividade térmica. A viscosidade dinâmica (
µ
) da
água e do ar são respectivamente de 5,397 × 10
-4
kg m
-1
s
-1
e de 1,79 × 10
- 5
kg m
-1
s
-1
. O coeficiente
de expansão térmica (
β
) da água foi considerado de 6,574 × 10
-4
K
-1
. Com exceção de
ρ
da água,
todas as propriedades apresentadas foram consideradas constantes nas simulações.
Tabela 1.
Propriedades termofísicas
Material
ρ
[kg m
-3
]
Cp
[J kg
-1
K
-1
]
k
[W m
-1
K
-1
]
Água
970,72
4184
0,6
Ar
1,2
1000
0,0287
Lã de vidro
20
835
0,04
Aço AISI 316
8238
468
13,4
Aço carbono
7800
434
41