Modelagem do Escoamento de Fluidos Refrigerantes ao Longo de Trocadores de Calor Tubo Capilar-Linha de Sucção

• Processo: 08/08643-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2009
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: André Luiz Seixlack
• Beneficiário: Marcelo Camargo da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Assunto(s): Refrigeração Escoamento bifásico Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: escoamento bifásico | Refrigeração | Simulação Numérica | trocador de calor tubo capilar-linha de sucção | Tubos Capilares | Refrigeração

Resumo

Neste projeto de pesquisa, propõe-se a elaboração de um modelo numérico para a simulação e a análise do escoamento de fluidos refrigerantes no interior de tubos capilares, os quais são largamente usados como dispositivos de expansão em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar de pequeno porte. Os tubos capilares aqui analisados formam, em parte de suas extensões, um trocador de calor em contracorrente com a linha de sucção do compressor, conhecido como trocador de calor tubo capilar-linha de sucção. O escoamento será assumido unidimensional e dividido em uma região onde o fluido refrigerante encontra-se no estado de líquido sub-resfriado e outra de escoamento bifásico líquido-vapor. Na região bifásica o escoamento será considerado homogêneo, ou seja, serão consideradas condições de equilíbrio térmico e hidrodinâmico entre as fases. O tubo capilar será considerado reto, horizontal, com diâmetro constante e o fenômeno de metaestabilidade do escoamento será desconsiderado. A simulação do escoamento ao longo do trocador de calor será obtida a partir da solução numérica das equações de conservação da massa, da quantidade de movimento e de conservação de energia pelo método de Volumes Finitos. A solução do sistema de equações diferenciais será obtida ao longo do tubo até que a condição de bloqueio seja alcançada, ou até que a pressão de evaporação seja atingida, caso o escoamento não esteja bloqueado. Os resultados obtidos serão comparados com os dados experimentais disponíveis na literatura e com os resultados obtidos a partir de outros modelos.