Dissertação

{pt_PT=Geometric Improvement of a Perimetric Exhaust} {} EVALUATED

{pt=A presente dissertação foca-se na melhoria da geometria dos canais no interior de um exaustor perimetral, com o objectivo de melhorar a sua eficiência energética e de filtragem de gorduras. Isto é feito através de simulações numéricas em 2D, com uma parte experimental para avaliar os resultados do estudo computacional. A geometria inicial foi estudada como base para comparação com as novas versões, mas também para determinar como é que diferentes características do escoamento (bolhas de recirculação) variam com a velocidade de entrada no canal e temperatura de funcionamento do exaustor. De seguida, duas primeiras versões foram testadas. Ambas tiveram melhores resultados que a geometria inicial. A melhor destas sofreu três novas iterações para maximizar as melhorias do seu desempenho, com a redução e eventual desaparecimento de uma bolha de recirculação a ter um grande efeito em termos de eficiência energética e na capacidade de direcionar as partículas para o filtro do exaustor, como desejado. Além disso, foi também estudada uma nova geometria já implementada no mesmo exaustor, de modo a avaliar o comportamento desta nova versão. Foram realizados também testes experimentais, nos quais se verificou que um novo método para recolher os dados de perdas de pressão era consideravelmente melhor que o anteriormente utilizado. Também foi possível obter uma correlação entre os resultados numéricos e experimentais, com a proximidade dos valores a confirmar a qualidade dos estudos numéricos., en=The following work focuses on the improvement of the channel geometry inside a perimetric exhaust, with the goal of improving the energetic and grease filtering performance. This is done via 2D numerical simulations, with an experimental part to assess the results obtained computationally. The initial geometry was studied to act as an initial point of comparison to the first geometry variation, as well as to determine how different characteristics of the flow (recirculation zones) vary with different inlet velocities and working temperatures. Then, two first geometry variations were tested, both improving on the initial basis. The best one from those two went through another three iterations to maximize the improvement by reducing local pressure losses and grease depositing in the walls. All of the three new versions improved on the already upgraded geometry, with the reduction and eventual elimination of a recirculation zone having a great effect both in terms of energetic efficiency and also on the capacity to direct the grease particles to the filter, as desired. In addition, a new real geometry implemented in the same exhaust was studied and compared to the initial, in order to assess the behaviour of this new version. An experimental test was also made, where a new method to collect pressure loss data was proved fruitful and a correlation was obtained between the experimental and numerical results, with the values being close enough to verify the quality of the numerical part.}
{pt=Exaustor perimetral, canal em ângulo recto, escoamento turbulento, deposição de gordura, CFD, en=Perimetric exhaust, right-angled channel, turbulent flow, grease deposition, CFD}

Novembro 21, 2019, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Luís Rego da Cunha de Eça

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Edgar Caetano Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar