Análise computacional da intensificação da transferência de calor em trocadores de calor tubo-aleta compactos.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 1996 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-20032024-102551/ |
Resumo: | nvestigação numérica a respeito da influência de geradores de vórtices do tipo meia asa delta na transferência de calor e perda de carga de um trocador de calor tubo-aleta compacto. Foi estudada a influência de parâmetros dos geradores de vórtices tais como posição, angulo de ataque e razão de aspecto para 284\'< OU =\'re\'< OU =\'1000. Os resultados foram analisados através da comparação com um modelo de aletas lisas. As dimensões básicas do modelo computacional foram baseadas na geometria de um evaporador de sistema de ar-condicionado doméstico. As simulações numéricas foram realizadas em regime permanente com o código computacional phoenics. A complexidade geométrica do problema exigiu a utilização de sistemas de coordenadas adaptados às fronteiras do escoamento. Foram atingidas intensificações locais da transferência de calor de ate 350% para as configurações simuladas em re=284 (condição de operação do trocador de calor real). Na faixa de Reynolds entre 284 e 1000, a melhor configuração em termos de transferência de calor apresentou intensificações globais entre 9-21% e um aumento na perda de carga da ordem de 14-19%. A melhor configuração em termos da perda de carga mostrou que, com os geradores de vórtices posicionados adequadamente, é possível obter redução na perda de carga entre 12-20% e simultaneamente obter intensificação global da transferência de calor entre 3-7%. |
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Análise computacional da intensificação da transferência de calor em trocadores de calor tubo-aleta compactos.Untitled in englishHeat exchangersHeat transferTransferência de calorTrocadores de calornvestigação numérica a respeito da influência de geradores de vórtices do tipo meia asa delta na transferência de calor e perda de carga de um trocador de calor tubo-aleta compacto. Foi estudada a influência de parâmetros dos geradores de vórtices tais como posição, angulo de ataque e razão de aspecto para 284\'< OU =\'re\'< OU =\'1000. Os resultados foram analisados através da comparação com um modelo de aletas lisas. As dimensões básicas do modelo computacional foram baseadas na geometria de um evaporador de sistema de ar-condicionado doméstico. As simulações numéricas foram realizadas em regime permanente com o código computacional phoenics. A complexidade geométrica do problema exigiu a utilização de sistemas de coordenadas adaptados às fronteiras do escoamento. Foram atingidas intensificações locais da transferência de calor de ate 350% para as configurações simuladas em re=284 (condição de operação do trocador de calor real). Na faixa de Reynolds entre 284 e 1000, a melhor configuração em termos de transferência de calor apresentou intensificações globais entre 9-21% e um aumento na perda de carga da ordem de 14-19%. A melhor configuração em termos da perda de carga mostrou que, com os geradores de vórtices posicionados adequadamente, é possível obter redução na perda de carga entre 12-20% e simultaneamente obter intensificação global da transferência de calor entre 3-7%.This work presents a numerical investigation about the influence of delta winglet vortex generators on the heat transfer and flow losses of a compact fin-tube exchanger. The influence of vortex generators parameters such as position, angle of attack and aspect ratio was investigated to 284\'< OU =\'re\'< OU =\'1000. The results were analyzed by comparison with a model using smooth fin. The basic dimensions of the computational model were based on an evaporator of domestica ir-conditioning system geometry. The steady state numerical simulations were carried out with the PHOENICS code (based on the finite volume method), using a boundary-fitted coordinate system because of the geometric complexity of the problem. Local heat transfer of about 350% was achied at Re=284 (operation condition of the real heat exchanger). For the Reynolds number between 284-1000, the best configuration in terms of heat transfer presentes global heat transfer enhancement of 9-21% and an increase in the flow losses of about 14-19%. The best configuration in terms of flow losses shows that, with the vortex generators properly positioned, it is possible to obtain flow losses reduction of 12-20% and simultaneously to achieve global heat transfer enhancement of 3-7%.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPYanagihara, Jurandir ItizoRodrigues Junior, Rogerio1996-10-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-20032024-102551/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-03-20T13:30:02Zoai:teses.usp.br:tde-20032024-102551Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-03-20T13:30:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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