Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pacher, Bruno Alessandro
Data de Publicação: 2014
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/1/16369
Resumo: Neste Trabalho de Conclusão de Curso foi realizada uma investigação experimental e uma análise numérica da transferência de calor conjugada por convecção natural radiação térmica em uma aleta plana retangular. A investigação experimental foi realizada no Laboratório de Controle Térmico (LabCT), por meio de um aparato experimental desenvolvido especialmente para este caso e de uma câmera termográfica de alto desempenho. Para o cálculo das incertezas, foi adotada a Técnica de Amostragem Simples. A análise numérica foi executada no Laboratório de Pesquisa Computacional (LPC), através de simulações com o auxílio do software ANSYS/FluentTM14.5.As equações governantes foram resolvidas numericamente pelo Método dos Volumes de Controle, dentro de um domínio único por meio de um procedimento acoplado pressão-velocidade utilizando o algoritmo SIMPLE. Todas as propriedades termofísicas foram consideradas constantes, obtidas da biblioteca do software Engineering Equation SolverTM (EESTM). A comparação numérico experimental dos resultados apresentou uma ótima concordância validando assim os procedimentos utilizados. Finalmente, uma proposta de otimização numérica de uma altura foi realizada considerando o menor valor para resistência térmica (ou maior condutância térmica global) quando comparado com os originais.
id UTFPR-12_dc6e6ae9c8026b98f2c2265064cd50b5
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/16369
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling 2020-11-19T19:54:27Z2020-11-19T19:54:27Z2014-08-04PACHER, Bruno Alessandro. Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado. 2014. 101 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16369Neste Trabalho de Conclusão de Curso foi realizada uma investigação experimental e uma análise numérica da transferência de calor conjugada por convecção natural radiação térmica em uma aleta plana retangular. A investigação experimental foi realizada no Laboratório de Controle Térmico (LabCT), por meio de um aparato experimental desenvolvido especialmente para este caso e de uma câmera termográfica de alto desempenho. Para o cálculo das incertezas, foi adotada a Técnica de Amostragem Simples. A análise numérica foi executada no Laboratório de Pesquisa Computacional (LPC), através de simulações com o auxílio do software ANSYS/FluentTM14.5.As equações governantes foram resolvidas numericamente pelo Método dos Volumes de Controle, dentro de um domínio único por meio de um procedimento acoplado pressão-velocidade utilizando o algoritmo SIMPLE. Todas as propriedades termofísicas foram consideradas constantes, obtidas da biblioteca do software Engineering Equation SolverTM (EESTM). A comparação numérico experimental dos resultados apresentou uma ótima concordância validando assim os procedimentos utilizados. Finalmente, uma proposta de otimização numérica de uma altura foi realizada considerando o menor valor para resistência térmica (ou maior condutância térmica global) quando comparado com os originais.In the present undergraduate thesis, both experimental investigation and numerical analysis of combined natural convection heat transfer and thermal radiation, was performed in a rectangular plate-fin. The experimental investigation of this problem was settled at the Laboratory of Thermal Control (LabCT), by means of an experimental setup developed specially for this particular case. A thermographic camera of high performance was also utilized. For the calculation of the experimental uncertainties, the simple sampling technique was adopted. The numerical analysis was done at the Computational Research Laboratory through simulations using ANSYS/FluentTM 14.5 software. The governing equations with their respective boundary conditions were solved numerically by the Control Volume Method, within a single domain through a coupled procedure. All the thermophysical properties of the fluid and solid regions were considered constant and were obtained from the library of the Engineering Equation SolverTM software (ESSTM). In order to validate the procedure, a comparison of the numerical and experimental analysis was performed with success. Finally, a numerical optimization proposal was presented providing an optimum fin height, where it was found a lower value for the thermal resistance and a higher overall thermal conductance value when compared with the original ones.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaEngenharia MecânicaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de MecânicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICACalor - TransmissãoCalor - Convecção naturalAnálise numéricaHeat - TransmissionHeat - Convection, NaturalNumerical analysisEstudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPonta GrossaAlves, Thiago AntoniniAlves, Thiago AntoniniBehainne, Jhon Jairo RamirezTebchirani, Tárik LinharesPacher, Bruno Alessandroinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPG_DAMEC_2014_1_07.pdfapplication/pdf2806877http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/16369/1/PG_DAMEC_2014_1_07.pdfb26cb5d0b9055e6018c26d73743200b5MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/16369/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTPG_DAMEC_2014_1_07.pdf.txtExtracted texttext/plain121640http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/16369/3/PG_DAMEC_2014_1_07.pdf.txt36a0515b1a8bca075c34f58508fb3a4cMD53THUMBNAILPG_DAMEC_2014_1_07.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/16369/4/PG_DAMEC_2014_1_07.pdf.jpgf17592a03dc3486bf2d00f287385676eMD541/163692020-11-19 17:54:27.898oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-19T19:54:27Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado
title Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado
spellingShingle Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado
Pacher, Bruno Alessandro
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Calor - Transmissão
Calor - Convecção natural
Análise numérica
Heat - Transmission
Heat - Convection, Natural
Numerical analysis
title_short Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado
title_full Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado
title_fullStr Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado
title_full_unstemmed Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado
title_sort Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado
author Pacher, Bruno Alessandro
author_facet Pacher, Bruno Alessandro
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Alves, Thiago Antonini
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Alves, Thiago Antonini
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Behainne, Jhon Jairo Ramirez
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Tebchirani, Tárik Linhares
dc.contributor.author.fl_str_mv Pacher, Bruno Alessandro
contributor_str_mv Alves, Thiago Antonini
Alves, Thiago Antonini
Behainne, Jhon Jairo Ramirez
Tebchirani, Tárik Linhares
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Calor - Transmissão
Calor - Convecção natural
Análise numérica
Heat - Transmission
Heat - Convection, Natural
Numerical analysis
dc.subject.por.fl_str_mv Calor - Transmissão
Calor - Convecção natural
Análise numérica
Heat - Transmission
Heat - Convection, Natural
Numerical analysis
description Neste Trabalho de Conclusão de Curso foi realizada uma investigação experimental e uma análise numérica da transferência de calor conjugada por convecção natural radiação térmica em uma aleta plana retangular. A investigação experimental foi realizada no Laboratório de Controle Térmico (LabCT), por meio de um aparato experimental desenvolvido especialmente para este caso e de uma câmera termográfica de alto desempenho. Para o cálculo das incertezas, foi adotada a Técnica de Amostragem Simples. A análise numérica foi executada no Laboratório de Pesquisa Computacional (LPC), através de simulações com o auxílio do software ANSYS/FluentTM14.5.As equações governantes foram resolvidas numericamente pelo Método dos Volumes de Controle, dentro de um domínio único por meio de um procedimento acoplado pressão-velocidade utilizando o algoritmo SIMPLE. Todas as propriedades termofísicas foram consideradas constantes, obtidas da biblioteca do software Engineering Equation SolverTM (EESTM). A comparação numérico experimental dos resultados apresentou uma ótima concordância validando assim os procedimentos utilizados. Finalmente, uma proposta de otimização numérica de uma altura foi realizada considerando o menor valor para resistência térmica (ou maior condutância térmica global) quando comparado com os originais.
publishDate 2014
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-08-04
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-11-19T19:54:27Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-11-19T19:54:27Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv PACHER, Bruno Alessandro. Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado. 2014. 101 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16369
identifier_str_mv PACHER, Bruno Alessandro. Estudo numérico-experimental da transferência de calor conjugada por convecção natural-radiação em um dissipador de calor aletado. 2014. 101 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16369
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
dc.publisher.program.fl_str_mv Engenharia Mecânica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UTFPR
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Departamento Acadêmico de Mecânica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/16369/1/PG_DAMEC_2014_1_07.pdf
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/16369/2/license.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/16369/3/PG_DAMEC_2014_1_07.pdf.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/16369/4/PG_DAMEC_2014_1_07.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv b26cb5d0b9055e6018c26d73743200b5
b9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95b
36a0515b1a8bca075c34f58508fb3a4c
f17592a03dc3486bf2d00f287385676e
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1805922997523972096

Registros relacionados