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Dissertação

{pt_PT=Análise aerotermodinâmica de um intercooler} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Os permutadores de calor são componentes com aplicações em diversas indústrias e em equipamentos do nosso dia a dia. Actualmente, a tendência de mercado centra-se em obter permutadores compactos de elevado desempenho. Um dos modelos é o intercooler cuja função é arrefecer os gases de admissão do motor. O desempenho deste componente tem influência directa no funcionamento do motor, ie. quanto melhor o desempenho do intercooler melhor o desempenho geral do carro. Neste sentido, em conjunto com a empresa JDeus, optimizou-se o desempenho de um intercooler já estudado e actualmente em produção. O objetivo era obter o melhor desempenho possível sem alterar o volume do componente. O estudo foi realizado num contexto multiescala. Utilizou-se uma escala macroscópica, onde os resultados da optimização foram testados numa simulação a 3D do intercooler completo. Também foi utilizada escala mesoscópica, onde apenas uma secção representativa foi estudada, de forma a ter uma perspetiva sobre o desempenho do componente inteiro. Recorreu-se ainda a uma escala microscópica, onde se caracterizou as alhetas usadas para várias alturas de forma a poder utilizá-los durante a optimização. O processo de optimização foi feito recorrendo a um algoritmo genético e dividido em 3 tipos: optimização sem alhetas, optimização com alhetas e optimização em volume com e sem alhetas. Os resultados obtidos foram validados comparando a simulação 3D com resultados experimentais fornecidos pela JDeus. A comparação com os resultados experimentais permitiu não só validar os resultados obtidos, mas também a abordagem tomada e modelos usados., en=Heat exchangers are components with applications in various industries and everyday equipment. Currently, the market trend is focused in obtaining compact high-performance heat exchangers. One of the existing models is the intercooler which function is cooling the engine intake gases. The performance of this component has a direct influence on the performance of the engine, i.e. the better the performance of the intercooler, the better is the overall performance of the car. Following this reasoning, together with company JDeus, we optimized the performance of a intercooler already studied and currently in production by JDeus. The objective was to obtain the best possible performance without changing the volume of the component. The study was fulfilled in a multi-scale context. A macroscopic scale, where the results of the optimization were tested in a 3D simulation of the entire intercooler. A mesoscopic scale, where only a representative section was studied, in order to have a perspective on the performance of the entire component. And a microscopic scale, where we characterized the fins used for various heights to be able to use them during the optimization. The optimization process was carried out using a genetic algorithm and was divided into 3 types: optimization without fins, optimization with fins, and optimization in volume with and without fins. The results obtained were validated by comparing the 3D simulation with experimental results provided by JDeus. The comparison with the experimental results allowed not only to validate the results obtained, but also the approach taken and models used.}
Keywords: {pt=intercooler, algoritmo genético, modelação multi-escala, optimização, CFD, en=intercooler, genetic algorithm, multi-scale modeling, optimization, CFD}

Discussão: fevereiro 3, 2021, 14:0