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Authors
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Abstract(s)
Neste trabalho estudou-se numericamente o desempenho térmico e hidráulico de canais de
permutadores de calor de placas do tipo chevron com diferentes propriedades geométricas
utilizando o software de mecânica de fluidos computacional POLYFLOW®. Foi analisado o
escoamento laminar de fluidos newtonianos e não-newtonianos nos referidos canais, tendo o
comportamento reológico dos últimos sido descrito pela lei de potência.
Inicialmente estudou-se o arrefecimento de iogurte num permutador de calor de placas do
tipo chevron de pequeno comprimento, onde os efeitos de entrada influenciam
significativamente os números de Nusselt obtidos. O domínio computacional deste problema
consistiu numa unidade tridimensional que representava metade de um canal do permutador
de calor em causa. Apesar desta simplificação, encontrou-se uma boa concordância entre os
resultados numéricos do número de Nusselt, Nu, e dados experimentais da literatura.
Os trabalhos iniciais com o iogurte permitiram observar a existência de periodicidades
adicionais do escoamento ao longo da largura do canal, o que permitiu desenvolver uma
célula periódica. Usando esta célula periódica, estudaram-se então escoamentos laminares
totalmente desenvolvidos de fluidos newtonianos e não-newtonianos genéricos em canais
com propriedades geométricas bastante distintas. Para a obtenção de escoamentos
completamente desenvolvidos térmica e hidraulicamente foi necessário utilizar canais constituídos por sete unidades periódicas consecutivas, também designadas por células
unitárias.
Description
Keywords
Permutadores de calor de placas Dinâmica de fluidos computacional Factor de Fanning Número de Nusselt Fluidos newtoniano Fluidos não-newtonianos
Citation
Fernandes, Carla S. (2009). Optimização do projecto e desempenho de permutadores de calor de placas para fluidos alimentares. Guimarães: Universidade do Minho. Tese de Doutoramento em Engenharia de Polímeros - Processamento e projecto de Materiais Poliméricos.