Estudo experimental de um descritor invariante do resfriamento conjugado por convecção forçada-condução de aquecedores discretos em canais

• Autor(a) principal: Maia Junior, Gabriel Nunes
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• 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/1/4712
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Calor - Transmissão; Aquecedores de ar; Escoamento; Heat - Transmission; Air heaters; Runoff; Engenharia/Tecnologia/Gestão

Nesta pesquisa foi efetuado um estudo experimental da transferência de calor conjugada por convecção forçada-condução de aquecedores protuberantes discretos montados em um duto retangular com escoamento interno forçado de ar. A perda de calor dos aquecedores ocorreu por dois mecanismos de transferência de calor, sendo por convecção forçada nas superfícies expostas ao escoamento de ar e por condução para a placa do substrato. Foram analisados dois substratos, sendo um adiabático e o outro condutivo. O processo convectivo foi descrito pelo coeficiente convectivo adiabático, enquanto o processo conjugado de transferência de calor por convecção forçada-condução por uma matriz de coeficientes conjugados, sendo esses dois descritores invariantes com as taxas de troca de calor. Os efeitos do resfriamento dos aquecedores nos dois substratos foram comparados por meio destes descritores invariantes. Os experimentos foram realizados em um túnel aerodinâmico do tipo sucção com retorno aberto. O escoamento utilizado foi na faixa de número de Reynolds entre 2.000 e 10.000, sendo considerado escoamento na região de transição. Os testes experimentais foram executados contendo três aquecedores protuberantes no substrato. Nesse caso, foi considerado somente um aquecedor ativo por vez, verificando assim sua influência nos demais. Pretendese assim executar uma validação experimental de um descritor invariante do processo conjugado de transferência de calor por convecção forçada-condução de aquecedores discretos em canais, por meio da obtenção dos coeficientes de influência conjugados g+ e da determinação da matriz conjugada G+. Os resultados encontrados para o substrato adiabático apresentaram uma diferença nas temperaturas experimental e a estimada na faixa de 0,13% a 5,86%. Enquanto com o substrato condutivo esta diferença foi de 0,41% a 7,51%. Validando assim a matriz dos coeficientes conjugados proposta por Antonini Alves (2010).