Análise computacional de um trocador de calor de tubos concêntricos

• Autor(a) principal: Santos, Bruno Fernando de Queiroz dos
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28317
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Permutadores térmicos; Métodos de simulação; Tubos; Heat exchangers; Simulation methods; Tubes

Este trabalho tem como objetivo demonstrar o cálculo dos coeficientes convectivos médios das regiões interna e anular de um trocador de calor de tubos concêntricos. Devido a obtenção desses coeficientes convectivos não serem diretas e dependerem se uma série fatores tais como propriedades termofísicas das substâncias, condições de geometria e tipo de escoamento, o uso de uma ferramenta computacional faz-se plausível para a abordagem de tais fenômenos. Para a análise computacional foi criada uma malha hexaédrica de blocos estruturados que integra o domínio geométrico discretizado em volumes finitos e simulação com o uso de os solucionadores do programa de código aberto OpenFOAM, utilizado nas distribuições Linux. Com o uso do solucionador foi obtido a distribuição de temperaturas ao longo do domínio. A partir das equações de taxas para um fluxo de calor no ponto, o estudo mostra os valores do coeficiente convectivo e Número de Nusselt para o escoamento laminar com perfil de velocidade plenamente desenvolvido para cada região e validação dos resultados a partir das equações analíticas do Método Efetividade-NUT.