Ciência para a Redução das Desigualdades
15 a 20 de outubro de 2018
Trabalho 10310
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia/Tecnologia |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Fabiana Raimunda Rocha Batista |
| Orientador | ALEXANDRE NAVARRO DA SILVA |
| Outros membros | ALVARO MESSIAS BIGONHA TIBIRIÇA, Yan Souza Montes |
| Título | Otimização Geométrica de Trocadores de Calor Compactos utilizando o Pacote Computacional Ansys |
| Resumo | Nos últimos anos, a demanda por processos industriais mais eficientes e o uso mais inteligente de equipamentos tem se tornado crescente, refletindo-se na busca pelo máximo aproveitamento da energia e no desenvolvimento de produtos mais eficientes, porém que sejam capazes de atender aos requisitos de uso solicitados. Nessa conjuntura, muitas aplicações industriais requerem a utilização de trocadores de calor em diversos tipos de sistemas, devendo atender à características específicas do projeto do qual fazem parte, como restrições de espaço e de peso. Embora a simulação CFD seja uma abordagem eficiente e de baixo custo para avaliar o desempenho térmico de trocadores de calor, nem sempre atinge-se resultados ótimos. Posto isso, a otimização permite que diferentes parâmetros sejam testados com o objetivo de encontrar a configuração que forneça o melhor resultado. Neste âmbito, pode-se destacar diversos softwares existentes no mercado que auxiliam na análises de Fluidodinâmica Computacional. Neste trabalho, optou-se por utilizar o pacote computacional de simulação CFD Ansys, o qual é utilizado pelos pesquisadores do Núcleo de Engenharia de Modelagem e Simulação (NEMOS) da Universidade Federal de Viçosa. O principal objetivo foi a realização do estudo da ferramenta de otimização presente no próprio software, com ênfase na otimização geométrica, com o propósito de maximizar a troca de calor e minimizar a resistência ao escoamento no lado do ar. Para isso, o estudo estruturou-se em três grandes fases: levantamento bibliográfico, otimização e análise de resultados. A primeira etapa consistiu na pesquisa acerca da simulação CFD, de técnicas de otimização voltadas à área de CFD e especificamente às técnicas apresentadas pelo Ansys. Na etapa de otimização, iniciou-se com a variação apenas da temperatura para todos os métodos de otimização da ferramenta, com o intuito de analisar seu funcionamento. Posteriormente, foram realizadas as otimizações variando-se os seguintes parâmetros geométricos: diâmetro, distância transversal entre os tubos (Pt) e distância entre as aletas (Fp). Após a execução de todas as otimizações foi realizada a análise dos resultados, consistindo na observação dos gráficos de pontos candidatos, análise de sensibilidade e gráfico de trade off. Através da análise de tais gráficos, constatou-se a possibilidade de identificação do melhor ponto candidato, sendo possível ainda identificar como os parâmetros de entrada influenciam os parâmetros de saída. Assim, através da utilização dos resultados deste trabalho, espera-se fornecer insumos que contribuam para o crescimento do NEMOS ao inserir no núcleo a utilização de técnicas de otimização, buscando-se aprimorar os resultados obtidos por meio de desenvolvimento de produtos mais eficientes. |
| Palavras-chave | Otimização, Trocadores de Calor, NEMOS |
| Forma de apresentação..... | Painel |