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Simula

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... Observada a Simetria Malha de caso similar Al-Witry (2003) Refer ncia para o grau de refino Solu o Anal tica Incropera (1998) 3D ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Simula


1
Simulação em CFD de Trocador de Calor Compacto
  • Alunos Daniel M. C Hallack 032004
  • Rafael B. Bugelli 035360

2
Introdução
  • Tipos de Trocadores de Calor
  • Carcaça
  • Tubo Duplo
  • Serpentina
  • Compacto
  • Arranjos
  • Triangular
  • Triangular Rotacionado
  • Quadrado
  • Quadrado Rotacionado

3
Trocador Escolhido
  • Trocador de Tubos Aletados Compacto
  • Arranjo Triangular
  • Escoamento Cruzado
  • Modelo escolhido em função do acesso a boas
    referências na literatura

4
Revisão de Literatura
  • Resultados para escoamento em tubos com arranjo
    semelhante
  • SES (2007)
  • Observada a Simetria
  • Malha de caso similar
  • Al-Witry (2003)
  • Referência para o grau de refino
  • Solução Analítica
  • Incropera (1998)

5
Características do Caso Estudado
  • 3D Devido às Aletas
  • Trocador composto por
  • 4 tubos enfileirados
  • Tubos e aletas de alumínio
  • Seção transversal de 0.16m2
  • Fluido Quente (cruzando os tubos)
  • Ar a 300K e 1.5kg/s
  • Fluido Frio (no interior dos tubos)
  • refrigerante saturado mantido a temperatura
    constante de 243K

6
Simetrias exploradas
  • Eixo Y
  • Eixo Z

7
Pré Simulação Domínio/Malha
Disposição dos tubos s/ aletas
Perspectiva 3D
Disposição dos tubos c/ aletas
Malha Utilizada
8
Pré Simulação - Hipóteses
  • Pequena espessura domínio

Temperatura do escoamento interno constante ao
longo do eixo.
  • Pequena espessura do tubo

Temperatura dos tubos e das aletas iguais ao do
fluido
  • Fluxo mássico de entrada proporcional a área de
    entrada.

9
Pré Simulação - Resultados
  • Campo de Pressões

Campo de Velocidades
10
Pré Simulação - Resultados
  • Campos de Temperaturas

Secção Aletas
Secção Média
11
Pré Simulação - Resultados
  • Campo de Temperaturas na saída
  • Tméd 19ºC 292K

Erro 69
12
Simulação Final - Domínio
  • Redução de domínio devido a simetrias
  • Pré Simulação

Versão Final
13
Simulação Final - Malha
  • Plano X-Y
  • Detalhe
  • Plano Y-Z

14
Simulação Final - Hipóteses
  • Re 7563 Escoamento externo
    laminar
  • O escoamento interno será modelado por um
    cilindro de diâmetro igual ao diâmetro interno do
    tubo, com temperatura constante e de mesmo
    material que o tubo.

15
Simulação Final - Resultados
  • Campo de Pressões

Campo de Velocidades
16
Simulação Final - Resultados
  • Campos de Temperaturas

Secção Aletas
Secção Média
17
Simulação Final - Resultados
  • Coeficiente de troca de calor

Aletas
Tubos
18
Pré Simulação - Resultados
  • Campo de temperaturas na saída
  • Tméd 12ºC 285K

Erro 4
19
Conclusão
  • Critério na criação dos modelos e da malha
  • Rigor na interpretação dos resultados
  • Comparação com valores analíticos ou
    experimentais
  • Exploração das simetrias do domínio foram
    fundamentais
  • Escolha das equações que regem o fenômeno
  • Importância da Pré - Simulação
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