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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: THERMAL AND HYDRAULIC ANALYSIS OF A DIFFUSION-BONDED HEAT EXCHANGER

Orientador
  • MARCIA BARBOSA HENRIQUES MANTELLI
Aluno
  • RODRIGO CAVALCANTI ALVAREZ

Conteúdo

Trocadores de calor são equipamentos que transferem energia térmica entre dois ou mais fluidos. estes equipamentos são amplamente difundidos em diferentes áreas, desde automotivo e aeronáutico até indústrias petroquímicas e de produção de energia. trocadores de calor unidos por difusão são candidatos promissores à trocadores de alta eficiência. estes equipamentos podem suportar pressões de até 50 mpa e temperaturas de até 800 ° c, apresentam grandes áreas de superfície de transferência de calor, alta compacidade e possibilidade de modularização. no entanto, a maior parte das investigações científicas concentram-se em aplicações envolvendo os fluidos dióxido de carbono e hélio. no presente estudo, um trocador de calor unido por difusão, com um novo canal em zigue-zague, fabricado de maneira análoga aos do tipo ?circuito impresso? é testado térmica e hidraulicamente. duas combinações de fluidos são exploradas. primeiro, o protótipo é testado com água em ambas as correntes de fluido. através da variação nas condições de vazão de entrada, o desempenho térmico do protótipo é avaliado. uma correlação do número de nusselt envolvendo os números adimensionais de reynolds e prandtl é desenvolvida para a transferência de calor para água, abrangendo os regimes de fluxo de laminar à turbulento. no regime laminar, o número de nusselt relativo à geometria proposta é cerca de 4,1 vezes maior do que o observado para um canal reto. na segunda combinação, o protótipo é testado com ar e água, sendo seu desempenho térmico e hidráulico avaliado em função do fluxo de ar. as características de transferência de calor e queda de pressão são correlacionadas com o número de nusselt e o fator de atrito de fanning. dados de trocadores de calor unidos por difusão semelhantes ao do presente trabalho, porém com geometrias de canais distintas, são revisitados e usados como comparação com o protótipo atual. observa-se que a geometria proposta apresenta um fator de atrito fanning até 9,9 vezes maior quando comparada à um canal reto. esta avaliação dos resultados, incluindo diferentes fluidos, regimes de fluxo e geometrias de canal, permite uma melhor compreensão do desempenho térmico e hidráulico de trocadores de calor unidos por difusão.

Índice de Shannon: 3.79045

Índice de Gini: 0.913965

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,97% 3,47% 5,32% 5,62% 3,38% 16,15% 16,09% 5,40% 5,57% 4,20% 5,38% 5,08% 7,05% 4,81% 4,37% 4,14%
ODS Predominates
ODS 6
ODS 1

3,97%

ODS 2

3,47%

ODS 3

5,32%

ODS 4

5,62%

ODS 5

3,38%

ODS 6

16,15%

ODS 7

16,09%

ODS 8

5,40%

ODS 9

5,57%

ODS 10

4,20%

ODS 11

5,38%

ODS 12

5,08%

ODS 13

7,05%

ODS 14

4,81%

ODS 15

4,37%

ODS 16

4,14%