Dissertação
Estudo paramétrico de otimização da geometria de tubos corrugados para maximização da transmissão de calor em escoamentos internos EVALUATED
Neste trabalho estudou-se a influência da geometria dos tubos corrugados, nomeadamente o passo e a profundidade da corrugação nas perdas de carga e na transferência de calor para uma gama de números de Reynolds de 200 a 6000. Para tal utilizou-se, como fluido de trabalho, água destilada e um fluxo de calor imposto nos tubos. Também foi realizado um trabalho numérico utilizando o modelo de turbulência k-w SST para o estudo e validação dos resultados com dados experimentais. Os tubos corrugados apresentam uma performance térmica maior para números de Reynolds no regime de transição (1000<Re<2000) quando comparados com os tubos lisos com um máximo de 4,7 obtido numericamente. O número de Reynolds crítico para este trabalho aparenta ser função apenas da altura de corrugação e não do passo. Resulta também que os tubos têm gradientes do fator de atrito muito semelhantes ao efeito da rugosidade nos tubos lisos como no diagrama de Moody. A transferência de calor aumenta com a profundidade das hélices e diminui com o passo. As perdas de carga aumentaram com o a altura da corrugação e diminuíram com o passo. A profundidade adimensional apresentou um aumento pequeno (0<|Nu|<3,4) em relação ao número de Nusselt quando comparado com o estudo paramétrico do passo adimensional (0<|Nu|<8,8). Não se verifica um aumento da troca de calor do regime turbulento para o laminar nos tubos corrugados para escoamento totalmente desenvolvido. O regime laminar apenas apresentou aumento da troca de calor apenas quando o escoamento não se encontra totalmente desenvolvido.
janeiro 29, 2021, 10:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
José Manuel Da Silva Chaves Ribeiro Pereira
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar
