Trocadores de calor para aplicações envolvendo altas temperaturas: estudo numérico e validação experimental

• Processo: 11/17657-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: Paulo Eduardo Batista de Mello
• Beneficiário: Paulo Eduardo Batista de Mello
• Instituição Sede: Centro Universitário FEI (UNIFEI). Campus de São Bernardo do Campo. São Bernardo do Campo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Fernando dos Santos Ortega ; Gustavo Henrique Bolognesi Donato
• Assunto(s): Trocadores de calor Materiais cerâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ciclo EFCC | Ciclo EFGT | Hthe | Trocador de calor cerâmico | Trocador de calor compacto | Turbinas a gás | Trocadores de calor

Resumo

Existe uma demanda em potencial para trocadores de calor capazes de suportar temperaturas de operação acima dos 900°C por longos períodos de tempo. Diferentes estudos na literatura consideram estes componentes como essenciais para a implementação de ciclos de turbina a gás com combustão externa (EFGT) ou ciclos combinados com combustão externa (EFCC). As pesquisas sobre este tema são unânimes em considerar os materiais cerâmicos como melhor alternativa para a construção destes trocadores de calor, mas a maior parte da literatura sobre trocadores de calor considera apenas os materiais metálicos como alternativa. Consequentemente, o projeto de trocadores de calor cerâmicos não é trivial e representa considerável desafio tecnológico, pois diferentes modos de transferência de calor estão presentes simultaneamente. Além disso, considerações relacionadas à integridade estrutural também se tornam importantes devido às tensões térmicas originadas pelos elevados gradientes de temperatura combinados ao comportamento frágil deste tipo de material. O presente projeto de pesquisa propõe validar técnicas de simulação utilizadas no desenvolvimento de trocadores de calor cerâmicos. A validação será feita através da comparação dos resultados numéricos com testes experimentais com um protótipo. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BATISTA DE MELLO, PAULO EDUARDO; SANTOMO VILLANUEVA, HELIO HENRIQUE; SCUOTTO, SERGIO; BOLOGNESI DONATO, GUSTAVO HENRIQUE; ORTEGA, FERNANDO DOS SANTOS. Heat transfer, pressure drop and structural analysis of a finned plate ceramic heat exchanger. ENERGY, v. 120, p. 597-607, FEB 1 2017. (11/17657-7)