Simulação numérica e otimização dos parâmetros geométricos de uma fita helicoidal para a intensificação da transferência de calor em coletor solar

• Processo: 17/19920-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: Leandro Oliveira Salviano
• Beneficiário: Daniel Marcos Museti
• Instituição Sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rosana. Rosana , SP, Brasil
• Assunto(s): Simulação numérica Energia solar Transferência de calor
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Coletor solar de placa plana | Fita Helicoidal | Intensificação da transferência de calor | otimização | Simulação Numérica | Energia Solar

Resumo

Enorme é a energia térmica necessária para o aquecimento de água em ambientes domésticos ou industriais, 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 neste projeto de pesquisa é realizar a simulação numérica do processo de intensificação da transferência de calor em coletor solar de placa plana com sistema ativo e circulação indireta de fluido de trabalho monofásico, por meio de dispositivo conhecido como Fita Helicoidal (Helical Tape), para baixo número de Reynolds (Re = 300 e Re = 600). Os parâmetros geométricos da fita helicoidal que serão analisados são: Passo da fita torcida (P), comprimento (L) e os raios da fita torcida (R1 e R2). Estas quatro variáveis de entrada serão submetidas a abordagem de Otimização Direta que é a integração entre o modelo numérico e o método de otimização, o qual foi definido pelo método Algoritmo Genético. (AU)