São células convectivas causadas pela transferência de calor entre placas qundo o fluido é aquecido por baixo. Estas células aparecem no fluido localizado entre as placas.
Considere um fluido, por exemplo água, colocado entre duas placas planas proximas. Uma das placas é a placa quente e a outra é a placa fria. Neste caso, a transferência de calor ocorre atraves do fluido da placa quente para a placa fria.
Se a placa quente estiver sobre a placa fria surge um gradiente de temperatura na direção da placa quente. O gradiente de temperatura induz um gradiente de densidade do fluido na direção oposta. Claro que está sendo suposto que a densidade do fluido decresça com a temperatura e este é o comportamento normal. Como a densidade cresce de cima para baixo, nenhum movimento convectivo ocorre. Então a transferência de calor entre as placas é condutiva.
Agora considere as placas com posições invertidas. A placa quente sob a placa fria. Isso inverte os gradientes de temperatura e de densidade. Com o fluido menos denso (quente)localizado sob o fluido mais denso (frio), um movimento convectivo começa com formação de células conhecidas como células convectivas de Bénard. Ele induz uma transferência convectiva de calor aumentando a taxa de transferência de calor entre as placas.
Na verdade a placa fria pode ser dispensada e o fenômeno surge. A causa básica das células de Bénard é o empuxo. As resistências São a viscosidade e a inércia do fluido.
Se as duas placas estiverem a mesma temperatura que o fluido nada acontece. Se a temperatura da placa quente for aumentada o fluxo de calor começa a acontecer, mas nada de células de Bénard. Elas só aparecem depois de uma determinada temperatura ser alcançada. Esta temperatura é um ponto de bifurcação e as células de Bénard são meta estáveis.
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