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Dissertação

Numerical characterization and flow optimization and heat transfer inside corrugated tubes EVALUATED

Detalhes: O escoamento interno em 9 tubos corrugados com passo (p = 6 ,9 ,12 mm) e altura de corrugação (e = 0.4, 0.5 ,0.6 mm), de regime Re = 100-3000, foram estudados neste trabalho para otimizar o escoamento e verificar a influência da geometria de corrugação em perdas de pressão e transferência de calor. Com água como fluido e fluxo de calor constante imposto na parede, o modelo k-w SST foi usado para modelar a turbulência. Os resultados numéricos obtidos demonstram que a corrugação induz vórtices que promovem regiões de recirculação de escoamento que diminuem o Reynolds crítico. O fator de performance térmico foi comparado ao tubo liso. A melhor performance das geometrias corrugadas foi para Re = 850-2300. O tubo com p = 6, e = 0.6 mm foi o melhor para Re = 850, o p = 12, e = 0.5 mm foi o melhor para Re = 2300 e o p = 12, e = 0.6 mm foi o melhor no meio do intervalo. Para Re = 100-700 os tubos corrugados demonstram pior performance que o tubo liso. Para Re = 3000 a performance é similar. Um estudo de otimização multiobjetivo também é realizado e concluiu-se que para um permutador de calor com a menor potência de bombagem deve-se usar o tubo com p = 6, e = 0.6 mm a Re = 850 e para máxima performance térmica o p = 12, e = 0.5 mm a Re = 2300.
Keywords: escoamento interno, altura da corrugação, passo da corrugação

Discussão: outubro 20, 2021, 14:0