Análise geométrica de um canal aletado com transferência de calor por convecção mista através do Design Construtal

Autores

  • Maicon Vinicius Altnetter Universidade Federal do Rio Grande
  • Martim dos Santos Pereira Universidade Federal do Rio Grande
  • Liércio André Isoldi Universidade Federal do Rio Grande
  • Luiz Alberto de Oliveira Rocha Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Bárbara Denicol do Amaral Rodriguez Universidade Federal do Rio Grande
  • Elizaldo Domingues dos Santos Universidade Federal do Rio Grande

DOI:

https://doi.org/10.14808/sci.plena.2017.049903

Palavras-chave:

Design Construtal, Aletas Retangulares, Convecção Mista

Resumo

O presente estudo numérico consiste em avaliar a geometria de um canal horizontal com duas aletas retangulares inseridas nas superfícies submetido a escoamentos bidimensionais, permanentes, laminares, incompressíveis e com convecção mista. A geometria varia de acordo com o método Design Construtal. As simulações foram realizadas com o fluido sendo o ar, com números de Prandtl e Reynolds constantes e iguais a Pr = 0,71 e ReH = 100 e para três diferentes números de Grashof, GrH = 103, 104 e 105. Foram solucionadas as equações de conservação de massa, de movimento e energia com uso do Método de Volumes Finitos. O principal objetivo é avaliar a influência da geometria das aletas retangulares inseridas no canal, bem como a distância entre elas, sobre a taxa de transferência de calor. No problema a área do canal e a área de ocupação da aleta em relação ao canal são as restrições geométricas do problema. Além disso, são avaliados três graus de liberdade: H1/L1 (razão entre altura e largura da aleta posicionada a montante no escoamento), H2/L2 (razão entre altura e largura da aleta posicionada a jusante no escoamento) e L3 (distância entre centros das aletas). Com essa análise realizada, o método Design Construtal permitiu uma melhoria significativa no desempenho térmico dos sistemas aletados, com uma diferença entre os mínimos e máximos globais de mais de 100% quando comparados aos mesmos parâmetros de escoamento. Os resultados mostraram a importância de realizar uma análise geométrica do problema proposto para melhorar o desempenho térmico do sistema.

Biografia do Autor

Maicon Vinicius Altnetter, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/6060911521480506

Martim dos Santos Pereira, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/7419962590761231

Liércio André Isoldi, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/3761060945802171

Luiz Alberto de Oliveira Rocha, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

 http://lattes.cnpq.br/2535324018884724

Bárbara Denicol do Amaral Rodriguez, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/2005674046432508

Elizaldo Domingues dos Santos, Universidade Federal do Rio Grande

http://lattes.cnpq.br/6854950768271660

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Publicado

2017-07-26

Como Citar

Altnetter, M. V., Pereira, M. dos S., Isoldi, L. A., de Oliveira Rocha, L. A., do Amaral Rodriguez, B. D., & dos Santos, E. D. (2017). Análise geométrica de um canal aletado com transferência de calor por convecção mista através do Design Construtal. Scientia Plena, 13(4). https://doi.org/10.14808/sci.plena.2017.049903

Edição

Seção

VII Conferência Sul em Modelagem Computacional