Title: Simula
1Simulação em CFD de Trocador de Calor Compacto
- Alunos Daniel M. C Hallack 032004
- Rafael B. Bugelli 035360
2Introdução
- Tipos de Trocadores de Calor
- Carcaça
- Tubo Duplo
- Serpentina
- Compacto
- Arranjos
- Triangular
- Triangular Rotacionado
- Quadrado
- Quadrado Rotacionado
3Trocador Escolhido
- Trocador de Tubos Aletados Compacto
- Arranjo Triangular
- Escoamento Cruzado
- Modelo escolhido em função do acesso a boas
referências na literatura
4Revisão 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)
5Características 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
6Simetrias exploradas
7Pré Simulação Domínio/Malha
Disposição dos tubos s/ aletas
Perspectiva 3D
Disposição dos tubos c/ aletas
Malha Utilizada
8Pré 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.
9Pré Simulação - Resultados
Campo de Velocidades
10Pré Simulação - Resultados
Secção Aletas
Secção Média
11Pré Simulação - Resultados
- Campo de Temperaturas na saída
Erro 69
12Simulação Final - Domínio
- Redução de domínio devido a simetrias
Versão Final
13Simulação Final - Malha
14Simulação 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.
15Simulação Final - Resultados
Campo de Velocidades
16Simulação Final - Resultados
Secção Aletas
Secção Média
17Simulação Final - Resultados
- Coeficiente de troca de calor
Aletas
Tubos
18Pré Simulação - Resultados
- Campo de temperaturas na saída
Erro 4
19Conclusão
- 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