Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
23 a 28 de outubro de 2017
Trabalho 8119
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Ensino |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia Mecânica |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Bolsa | Outros |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | Outros |
| Primeiro autor | Millena Gomes Sabino |
| Orientador | ALVARO MESSIAS BIGONHA TIBIRIÇA |
| Outros membros | Luisa Fernanda Martins Ribeiro Giardini |
| Título | Modelagem e simulação CFD de trocadores de calor com aletas modificadas |
| Resumo | Trocadores de calor são dispositivos que possibilitam a troca de calor entre dois fluidos que estão em diferentes temperaturas, evitando a mistura de um com o outro. Na prática, trocadores de calor possuem uma enorme aplicação: Desde sistemas de aquecimento e ar condicionado doméstico até processos industriais complexos e tecnológicos. O objetivo principal do trabalho desenvolvido foi modelar e simular, utilizando técnicas de CFD, com o auxílio do software ANSYS, trocadores de calor com modificações em aletas visando desenvolver procedimentos de modelagem que comparem e reproduzam com bom grau de precisão os fenômenos físicos que são observados em trocadores de calor do tipo tubo aletados. Em relação ao desempenho de trocadores de calor, sabe-se que o aumento da transferência de calor em trocadores de calor é comumente acompanhado por um acréscimo na queda de pressão. Diante disso, a proposta deste presente trabalho foi promover alterações geométricas em uma aleta plana previamente conhecida. Essas alterações consistem no acréscimo de estruturas(Louvers, winglets e ondulações) que possibilitam aumento da troca de calor. O uso de aletas modificadas é a maneira mais eficaz de melhorar a troca de calor em um trocador de calor, atendendo, desse modo, as exigências de alta eficiência com baixo custo. No estudo em questão utilizou-se de números adimensionais para análise dos escoamentos e posterior comparação dos diferentes casos. Pode-se destacar o uso dos adimensionais: Número de Reynolds, fator de atrito f, número de Colburn e número de Nusselt. O número de Reynolds relaciona forças de inércia com forças viscosas e quanto maior o número de Reynolds, maior serão as forças de inércia que caracterizarão o regime de escoamento. A queda de pressão está representada pelo adimensional fator de atrito f. Já a taxa de transferência de calor será representada pelo adimensional fator j de Colburn, esse fator existe em função dos adimensionais Reynolds, Nusselt e Prandtl. Com os resultados obtidos, iniciou-se a análise dos fatores adimensionais “j” de Colburn e “f” de atrito com o intuído de observar as variações na troca de calor e queda de pressão nas aletas modificadas. Observou-se que as modificações, de fato, interferiram nos valores de troca de calor e queda de pressão. |
| Palavras-chave | Fator j de Colburn, Fator f de atrito, Aletas modificadas |
| Forma de apresentação..... | Painel |