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Geradores de vórtices longitudinais aplicados na intensificação da transferência de calor em coletor solar de placa plana

Processo: 18/20875-5
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2018
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
Pesquisador responsável:Leandro Oliveira Salviano
Beneficiário:Felipe Augusto Santos da Silva
Supervisor no Exterior: Hyunsun Alicia Kim
Instituição-sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rosana. Rosana , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of California, San Diego (UC San Diego), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:17/00608-0 - Geradores de vórtices longitudinais aplicados na intensificação da transferência de calor em coletor solar de placa plana, BP.IC
Assunto(s):Otimização   Energia solar

Resumo

O desenvolvimento de fontes sustentáveis para geração de energia de tem sido amplamente estudado, uma vez que o papel da energia é essencial para o desenvolvimento econômico de um país. A energia solar térmica tem sido fundamental para o aumento da participação de fontes renováveis na matriz energética mundial. Em países em que o acesso a recursos energéticos é escasso, a importância do desenvolvimento de fontes alternativas para a geração de energia é ainda mais importante. As mudanças climáticas no planeta e o aumento da demanda por energia tem contribuído ainda mais para o investimento em fontes sustentáveis. No Brasil, a energia solar térmica pode ser aproveitada para o aquecimento de fluído através de coletores solares em todo território nacional, sendo o uso doméstico, no setor de turismo e em hospitais as principais aplicações. Contudo, pesquisas para melhorar a eficiência de sistemas de energia solar térmica se faz necessário. Técnicas passivas de intensificação da transferência de calor em tubos circulares podem ser aplicadas aos coletores solares de placa plana, com o objetivo de aumentar a eficiência de conversão da energia solar em energia térmica útil. Desta forma, estudos têm demonstrado que técnicas passivas são uma linha de pesquisa bastante atraente que podem contribuir para enfrentar este desafio. A aplicação de geradores de vórtices longitudinais tem sido aplicada como técnica passiva para a intensificação da transferência de calor em tubos circulares, com resultados promissores para melhoria do desempenho térmico de trocadores de calor usados em aplicações industriais e residenciais. Este projeto de pesquisa propõe a aplicação de Algoritmo Genético como método de otimização para a definição da geometria ótima do gerador de vórtice. Os dispositivos foram estampados em uma placa centralizada no interior do tubo do coletor solar de placa plana e os parâmetros geométricos submetidos ao processo de otimização são: alturas laterais, comprimento da base (corda) e o ângulo de ataque dos geradores de vórtices longitudinais. Sendo que a definição da geometria ótima do gerador de vórtice longitudinal visa maximizar a transferência de calor e minimizar a perda de carga associada.