Design construtal de uma cavidade aletada em forma de ‘E’ para refrigeração de um corpo gerador de calor

Autores

  • Andre Luis Razera Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • Guilherme Fraga Universidade do Vale do Rio do Sinos
  • Henrique Honório Horn Universidade do Vale do Rio do Sinos
  • Tiago Armando Hirt Universidade do Vale do Rio do Sinos
  • Flávia Schwarz Franceschini Zinani Universidade do Vale do Rio dos Sinos
  • Liércio André Isoldi Universidade Federal do Rio Grande
  • Elizaldo Domingues Dos Santos Universidade Federal do Rio Grande
  • Luiz Alberto Oliveira Rocha Universidade do Vale do Rio dos Sinos

DOI:

https://doi.org/10.14808/sci.plena.2019.049909

Palavras-chave:

Cavidade aletada, Design Construtal, Resfriamento

Resumo

Este trabalho tem como propósito investigar através do método Design Construtal a influência geométrica de uma cavidade aletada em forma de ‘E’ inserida em um corpo sólido com geração interna de calor. O objetivo principal do estudo é a obtenção da geometria da cavidade que conduz a uma menor temperatura máxima no sistema. Também são obtidas configurações ótimas para diferentes frações de área entre o corpo condutor, cavidade e aleta. O sistema foi assumido como bidimensional e as condições de temperatura prescrita e convectiva foram consideradas nas paredes da cavidade e aleta. A solução numérica do problema foi obtida com a ferramenta PDETOOL, Partial Differential Equations Tool, do software MATLAB®, que resolve a equação da difusão do calor pelo método dos elementos finitos. O método Design Construtal mostrou-se adequado para a obtenção das configurações geométricas ótimas do sistema, uma vez que a temperatura máxima do corpo aquecido foi minimizada, tornando possível a obtenção de uma configuração que equilibrou a distribuição de temperaturas no sistema a favor da função objetivo, atendendo assim, aos princípios da Teoria Construtal. Além disso, constatou-se que os resultados otimizados apresentaram ganhos de performance de até 74% em relação aos casos de menor desempenho avaliados.

Biografia do Autor

Andre Luis Razera, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

http://lattes.cnpq.br/0571586286882262

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Publicado

2019-06-03

Como Citar

Razera, A. L., Fraga, G., Horn, H. H., Hirt, T. A., Zinani, F. S. F., Isoldi, L. A., Dos Santos, E. D., & Rocha, L. A. O. (2019). Design construtal de uma cavidade aletada em forma de ‘E’ para refrigeração de um corpo gerador de calor. Scientia Plena, 15(4). https://doi.org/10.14808/sci.plena.2019.049909

Edição

Seção

VIII Conferência Sul Modelagem Computacional/VIII Seminário Workshop Engenharia