Investigação experimental da influência de geradores de vórtices em trocadores de calor compactos com duas fileiras de tubos em arranjo alternado.

Autor(es)

Juan José González Bayón

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC)
• Data de defesa: 1999-11-22

Membros da banca

Jurandir Itizo Yanagihara; Carlos Alberto Carrasco Altemani; Luis Fernando Alzuguir Azevedo; Silvio de Oliveira Junior; Marcos de Mattos Pimenta

• Orientador: Jurandir Itizo Yanagihara

Resumo

Neste trabalho é apresentado um estudo experimental da influência dos geradores de vórtices longitudinais do tipo Delta Winglet Pair na intensificação da transferência de calor e a perda de carga em trocadores de calor tubo-aleta compactos comduas fileiras de tubos em arranjo alternado. A técnica da sublimação de naftaleno é usada para determinar o coeficiente global da transferência de calor baseada na analogia entre a transferência de calor e a transferência de massa. Oscoeficientes locais de transferência de calor são determinados por uma técnica de evaporação que relaciona as variações dos tons de cor da superfície com a umidade da mesma. Esta técnica, também baseada na analogia calor-massa, foi desenvolvidapara esta pesquisa. A perda de carga é determinada através de um sistema de medição da força de arrasto. Na pesquisa é realizado o estudo da influência dos parâmetros geométricos dos geradores de vórtices montados sobre a superfície dasaletas(ângulo de ataque, razão de aspecto e posição). O estudo é conduzido para diferentes espaçamentos longitudinais e transversais entre tubos e diferentes valores de número de Reynolds na faixa de Re=300-1000. Os resultados mostraram querazoáveis incrementos da transferência de calor global podem ser atingidos (até 20,5%) para determinados parâmetros dos geradores de vórtices. A perda de carga também apresentou incrementos com relação à superfície lisa, obtendo-se os maioresvalores para os números de Reynolds menores. Os resultados da análise baseada na Segunda Lei da Termodinâmica demonstraram que com a utilização dos geradores de vórtices reduz-se a exergia destruída no trocador de calor quando comparado com asuperfície lisa, indicando a vantagem da técnica de intensificação que consegue incrementar a transferência de calor diminuindo exergia destruída pelas superfícies. (AU)

• Processo FAPESP: 96/07677-9 - Analise experimental da intensificacao da transferencia de calor atraves de geradores de vortices em trocadores de calor tubo-aleta compactos em arranjo alternado.
• Beneficiário: Juan Jose Gonzalez Bayon
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado