Otimização da intensificação da transferência de calor em coletor solar de placa plana por meio de geradores de vórtices longitudinais delta-winglet

• Processo: 17/02618-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: Leandro Oliveira Salviano
• Beneficiário: Gustavo Estevo Felix
• Instituição Sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rosana. Rosana , SP, Brasil
• Assunto(s): Energia solar Vórtices Transferência de calor Fluxo dos fluidos Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: coletor solar | Geradores de Vórtices Longitudinais | Intensificação da transferência de calor | otimização | Simulação Numérica | 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, o 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 no escoamento de água dentro dos tubos em coletor solar de placa plana com sistema ativo e circulação indireta de fluido de trabalho monofásico, por meio de geradores de vórtices longitudinais do tipo delta-winglet, em baixo número de Reynolds (Re = 600). 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)