Análise computacional da intensificação da transferência de calor através de geradores de vórtices em trocadores de calor compactos com duas fileiras de tubos.

• Ano de defesa: 1999
• Autor(a) principal: Rodrigues Junior, Rogerio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Heat exchangers; Trocadores de calor
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-30082024-065831/

Este trabalho apresenta uma investigação numérica da influência de geradores de vórtices (GV) na intensificação de transferência de calor de trocadores compactos com duas fileiras de tubos em arranjo alinhado e quincôncio. Foram estudadostrocadores de calor com diversos espaçamentos transversais e longitudinais entre tubos, sendo suas dimensões e condição de operação obtidas a partir de trocadores de calor utilizados em sistemas de ar-condicionado domésticos. A posição e oângulo de ataque dos GV foram variadas, enquanto outros parâmetros foram fixados de acordo com os melhores resultados da literatura. Os modelos numéricos, baseados no método do volumes finitos, utilizaram sistemas de coordenadas adaptados àsfronteiras do escoamento devido à complexidade geométrica do problema. As simulações consideraram escoamento laminar em regime permanente (Re=300) e transferência de calor conjugada (condução na aleta). Os resultados obtidos para modelos comaletas lisas mostraram como o coeficiente médio de transferência de calor e a queda de pressão são influenciados pelo espaçamento entre tubos (longitudinal e transversal), constituindo o primeiro estudo sistemático sobre o assunto. Os resultadoscom geradores de vórtices (GV) mostraram que estes, quando colocados na primeira fileira de tubos, têm grande importância na intensificação global da transferência de calor. Novos valores para aposição e ângulo de ataque dos GV, baseados em estudos fenomenológicos, foram propostos, e levaram a obtenção de níveis significativamente maiores de intensificação de transferência de calor que os obtidos com os parâmetros encontrados na literatura.