Dissertação

{pt_PT=Caracterização Experimental da Transmissão de Calor em Escoamentos no Interior de Tubos Corrugados} {} EVALUATED

{pt=O presente trabalho considera a caracterização da perda de carga e transferência de calor para escoamento no interior de tubos lisos e tubos corrugados de passos (p=6 mm e p=12 mm). Os tubos estudados apresentam diâmetro interno de 5.75 mm e um comprimento aquecido de 0.38 m. O fluido de trabalho utilizado foi água. Desenvolveu-se uma instalação experimental para reproduzir e validar medições de perdas de carga e transferência de calor em regime laminar, de transição e turbulento. O número de Reynolds variou entre 429 e 6212. O fluxo de calor imposto na parede dos tubos variou entre 5.5 kW/m2 e 21.1 kW/m2. O fator de atrito foi obtido para escoamento completamente desenvolvido hidrodinamicamente. Em regime laminar, o número de Nusselt foi obtido para escoamento em desenvolvimento térmico e em regime turbulento para escoamento completamente desenvolvido termicamente. Os resultados experimentais obtidos para o fator de atrito e para o número de Nusselt, foram validados, para regime laminar e para regime turbulento, utilizando correlações disponíveis na literatura. Observou-se que o fator de atrito obtido para os tubos corrugados foi superior ao obtido com o tubo liso, sendo o fator de atrito do tubo corrugado de p=6 mm superior ao de p=12 mm. Embora o número de Nusselt seja superior para o tubo de p=6 mm em regime turbulento e de transição, em regime laminar, o tubo de p=12 mm apresentou maior número de Nusselt. Para contornar algumas dificuldades encontradas demonstra-se aqui a utilidade da termografia como técnica de diagnóstico alternativa., en=The main purpose of this work is the characterization of pressure drop and heat transfer in internal flows in smooth and corrugated tubes (p=6 mm e p=12 mm). The tubes have internal diameters of 5.75 mm and a heat length of 0.38 mm. The working fluid used was water. An experimental setup was developed to reproduce and validate experimental measurements of pressure drop and heat transfer in laminar, transitional and turbulent regime. The Reynolds number varied between 429 and 6212. The heat flux imposed on the wall of the smooth and corrugated tubes ranged from 5.5 kW/m2 to 21.1 kW/m2. The friction factor was obtained for hydrodynamically fully developed flow. In laminar regime. The Nusselt number was obtained for thermally developing flow and in turbulent regime for thermally fully developed flow. The experimental results obtained for the friction factor and for the Nusselt number were validated for both regimes, laminar and turbulent, through correlations available in the literature. It was observed that the friction factor obtained for the corrugated tubes was higher than that obtained for the smooth tube, with the friction factor being higher for the p=6 mm that for the p=12 mm. Although the Nusselt number is higher for the p=6 mm tube in turbulent and transitional regime, in laminar regime the tube of p=12 mm presented a higher Nusselt number. To overcome some of the difficulties encountered, the use of thermography as an alternative diagnostic technique is demonstrated here.}
{pt=Escoamento Interno, Regime Transição, Tubos Corrugados, Fator de Atrito, Transmissão de Calor, en=Internal Flow, Transitional Regime, Corrugated Tubes, Friction Factor, Heat Transfer}

Novembro 15, 2018, 9:0

Orientação

ORIENTADOR

Ana Sofia Oliveira Henriques Moita

Centro de Estudos em Inovação, Tecnologia e Políticas de Desenvolvimento (IN)

Especialista

ORIENTADOR

Helder Manuel Ferreira dos Santos

Departamento Engenharia Mecânica, Escola Superior de Tecnologia e Gestão (ESTG), Instituto Politécnico Leiria (IPL)

Prof. Adjunto