Alunos:
Daniel M. C Hallack
Rafael B. Bugelli
032004
035360

Tipos de Trocadores de Calor:
◦
◦
◦
◦

Carcaça
Tubo Duplo
Serpentina
Compacto
Arranjos
◦
◦
◦
◦
Triangular
Triangular Rotacionado
Quadrado
Quadrado Rotacionado




Trocador de Tubos Aletados Compacto
Arranjo Triangular
Escoamento Cruzado
Modelo escolhido em função do acesso a
boas referências na literatura

Resultados para escoamento em
tubos com arranjo semelhante
SES (2007)
◦ Observada a Simetria

Malha de caso similar
Al-Witry (2003)
◦ Referência para o grau de refino

Solução Analítica
Incropera (1998)

3D – Devido às Aletas

Trocador composto por:
◦
◦
◦
◦
4 tubos enfileirados
Tubos e aletas de alumínio
Seção transversal de 0.16m2
Fluido Quente (cruzando os tubos)
 Ar a 300K e 1.5kg/s
◦ Fluido Frio (no interior dos tubos)
 refrigerante saturado mantido a temperatura constante
de 243K

Eixo Y

Eixo Z
Disposição dos tubos s/ aletas:
Disposição dos tubos c/ aletas:
Malha Utilizada:
Perspectiva 3D:
Pequena espessura
domínio
Temperatura do escoamento
interno constante ao longo do
eixo.

Pequena espessura
do tubo
Temperatura dos tubos e das
aletas iguais ao do fluido

Fluxo mássico de entrada proporcional a área de entrada.

Campo de Pressões:
Campo de Velocidades:
Campos de Temperaturas:
Secção Aletas
Secção Média
Campo de Temperaturas na saída:
Tméd
= 19ºC = 292K
Erro=
Tana  Tsim
=69%
Tana
Redução
Pré
Simulação
de domínio devido a simetrias:
Versão Final
Plano
X-Y:
Detalhe:
Plano
Y-Z:
Re
= 7563
Escoamento externo laminar
O escoamento interno será modelado por um cilindro
de diâmetro igual ao diâmetro interno do tubo, com
temperatura constante e de mesmo material que o
tubo.
Campo de Pressões:
Campo de Velocidades:
Campos de Temperaturas:
Secção Aletas
Secção Média
Coeficiente de troca de calor:
Aletas
Tubos
Campo de temperaturas na saída:
Tméd
= 12ºC = 285K
Erro=
Tana  Tsim
= 4%
Tana

Critério na criação dos modelos e da malha

Rigor na interpretação dos resultados

Comparação com valores analíticos ou experimentais

Exploração das simetrias do domínio foram fundamentais

Escolha das equações que regem o fenômeno

Importância da Pré - Simulação