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Autores
Orientador(es)
Resumo(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.
Descrição
Palavras-chave
Permutadores de calor de placas Dinâmica de fluidos computacional Factor de Fanning Número de Nusselt Fluidos newtoniano Fluidos não-newtonianos
Contexto Educativo
Citação
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.