Configurações ótimas para trocadores de calor a placas

• Processo: 00/13635-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de março de 2001
• Vigência (Término): 30 de junho de 2003
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: José Mauricio Pinto
• Beneficiário: Jorge Andrey Wilhelms Gut
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Trocadores de calor
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Metodo De Screening | Modelagem Matematica | Modelo Dinamico | Otimizacao | Projeto De Trocadores | Trocador De Calor A Placas

Resumo

Este projeto visa à utilização de técnicas de otimização para a determinação da melhor configuração para operação de trocadores de calor a placas. A configuração do trocador determina o sentido do fluxo em cada um de seus canais, bem como as comunicações entre os mesmos. O trabalho envolve o desenvolvimento dos modelos matemáticos de simulação estacionária e dinâmica, incluindo as variáveis de natureza discreta que definem a configuração. Será investigada a influência da hipótese de constância do coeficiente global térmico ao longo do trocador sobre os resultados de simulação. O problema de otimização tem a forma de um problema de programação mista-inteira não-linear (MINLP). É proposto um método alternativo de solução baseado na técnica de Screening, onde as restrições são usadas para, eliminar soluções não ótimas, reduzindo o domínio das soluções viáveis gradativamente. Objetiva-se determinar a configuração do trocaftor que minimize seu custo fixo. Ensaios experimentais serão realizados para validação dos resultados de simulação e otimização. Será também estudada a influência da configuração sobre o desempenho do trocador, tendo em vista a detecção dos fatores que governam a escolha da configuração ótima. Pretende-se ainda estender os modelos obtidos para atenderem aos casos de fluidos não-Newtonianos e para os processos de pasteurização, onde uma combinação de trocadores é utilizada. (AU)

Publicações científicas

(4)

(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)

GUT, JAW; PINTO, JM. Modeling of plate heat exchangers with generalized configurations. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 46, n. 14, p. 2571-2585, JUL 2003. (00/13635-4, 98/15808-1)

J.M. PINTO; J.A.W. GUT. A screening method for the optimal selection of plate heat exchanger configurations. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 19, n. 4, p. 433-439, 2002-12-00. (98/15808-1, 00/13635-4)

GUT, JAW; PINTO, JM. Optimal configuration design for plate heat exchangers. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 47, n. 22, p. 4833-4848, OCT 2004. (00/13635-4, 98/15808-1)

JORGE‚ AW; PINTO‚ J.M.. Selecting optimal configurations for multisection plate heat exchangers in pasteurization processes. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 42, n. 24, p. 6112-6124, 2003. (00/13635-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

GUT, Jorge Andrey Wilhelms. Configurações ótimas para trocadores de calor a placas.. 2003. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) São Paulo.