[en] CFD SIMULATION OF THE FLOW IN THE HYDRAULIC CIRCUITS OF AN ONLINE HEAT EXCHANGER CLEANING DEVICE

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: SERGIO LUIS DE LA HOZ TRUYOLL
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] TROCADOR DE CALOR; [pt] OTIMIZACAO DE PROJETOS CONSTRUTIVOS DE EQUIPAMENTOS; [pt] SIMULACAO CFD DE ESCOAMENTOS INTERNOS EM GEOMETRIAS COMPLEXAS; [pt] DISPOSITIVO DE LIMPEZA ON-LINE DE TROCADORES DE CALOR; [pt] METROLOGIA; [en] HEAT EXCHANGER; [en] OPTIMIZATION OF EQUIPMENT CONSTRUCTION PROJECTS; [en] CFD SIMULATION OF INTERNAL FLOWS IN COMPLEX GEOMETRIES; [en] ONLINE HEAT EXCHANGER CLEANING DEVICE; [en] METROLOGY
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67253&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=67253&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.67253

[pt] Trocadores de calor são equipamentos essenciais do sistema de resfriamento de equipamentos de processo, visando assegurar a sua eficácia e eficiência operacional. O objetivo do trabalho é a simulação computacional do escoamento do fluido de transporte dos artefatos de limpeza de uma alternativa tecnológica de trocadores de calor que dispensa a interrupção do processo industrial. A motivação resultou do potencial da ferramenta computacional CFD em gerar resultados numéricos de interesse, complementando a base de dados experimentais em locais críticos do escoamento difíceis de serem instrumentados. A simulação foi realizada pelo Fluent/Ansys 2023 R2, utilizando-se o modelo de turbulência κ-ômega SST (Transporte da tensão de cisalhamento), baseado na abordagem média de Reynolds (RANS - Reynolds-Averaged Navier-Stokes). Os resultados da simulação (campos de velocidade, pressão e estruturas da turbulência) orientaram ajustes e melhorias localizadas no projeto construtivo da alternativa tecnológica de limpeza online proposta, permitindo eliminar zonas de recirculação e uma redução de 62,2 por cento nas perdas de carga localizadas, que tão drasticamente impactam nos custos de bombeamento do fluido de transporte dos artefatos de limpeza. A pressão simulada reproduziu o resultado da medição com 2,5 por cento de concordância. Como conclusão, a ferramenta computacional provou ser estratégica para orientar a melhoria do projeto construtivo do dispositivo inovador de limpeza online. Se por um lado os dados experimentais provêm uma referência confiável fundamentada em medições rastreáveis a padrões de referência, por outro, a simulação numérica provê relevantes informações em todo o domínio do escoamento.