Intensificação da transferência de calor através de técnicas passivas em coletor solar de placa plana para o aquecimento de água com sistema ativo

• Processo: 16/14620-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: Leandro Oliveira Salviano
• Beneficiário: Leandro Oliveira Salviano
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Assunto(s): Energia solar Transferência de calor Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: coletor solar | Intensificação da transferência de calor | otimização | Simulação Numérica | Técnica Passiva | Energia Solar

Resumo

O aquecimento de água em ambientes domésticos ou industriais é um dos processos que exigem o fornecimento de grande quantidade de energia térmica, seja através da queima de gás, biomassa ou pela utilização direta de eletricidade. Atualmente, estes métodos tradicionais têm sofrido resistência quanto a sua expansão em resposta ao inexorável aumento da demanda. Neste sentindo, a energia solar tem emergido como uma das fontes renováveis mais atrativas para este tipo de aplicação, exigindo, desta forma, contínuo desenvolvimento tecnológico de coletores solares mais eficientes termicamente que atendam aos requerimentos de aplicação. Desta forma, o objetivo deste projeto de pesquisa é a simulação numérica e a otimização da intensificação da transferência de calor em coletor solar de placa plana aplicado no aquecimento de água com sistema ativo e circulação indireta de fluido de trabalho monofásico, através de geradores de vórtices longitudinais (tipo delta-winglet e retangular). A técnica atualmente mais empregada para promover o aumento na transferência de calor em coletor solar de placa plana para o aquecimento de água é a utilização de fitas torcidas "twisted taped" dentro dos tubos de perfil circular. Entretanto, o aumento na transferência de calor em função desta técnica está associado a significativo aumento na perda de carga do sistema de bombeamento. Por outro lado, a utilização de geradores de vórtices longitudinais é uma alternativa muito atrativa, desde que uma das principais características desta técnica passiva é o expressivo aumento na transferência de calor a jusante da posição do gerador de vórtices com pequena penalização na perda de carga no escoamento. (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)

SILVA, FELIPE A. S.; JUNIOR, LUIS; SILVA, JOSE; KAMBAMPATI, SANDILYA; SALVIANO, LEANDRO. Parametric optimization of a stamped longitudinal vortex generator inside a circular tube of a solar water heater at low Reynolds numbers. SN APPLIED SCIENCES, v. 3, n. 8, AUG 2021. (17/00608-0, 16/14620-9)

DA SILVA, FELIPE A. S.; DEZAN, DANIEL J.; PANTALEAO, ALUISIO V.; SALVIANO, LEANDRO O.. Longitudinal vortex generator applied to heat transfer enhancement of a flat plate solar water heater. APPLIED THERMAL ENGINEERING, v. 158, JUL 25 2019. (16/14620-9, 17/00608-0)

DEZAN, DANIEL JONAS; YANAGIHARA, JURANDIR ITIZO; JENOVENCIO, GUILHERME; SALVIANO, LEANDRO OLIVEIRA. Parametric investigation of heat transfer enhancement and pressure loss in louvered fins with longitudinal vortex generators. INTERNATIONAL JOURNAL OF THERMAL SCIENCES, v. 135, p. 533-545, JAN 2019. (16/14620-9, 17/06978-3)