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http://hdl.handle.net/11422/16719| Tipo: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Título: | Simulação numérica de trocadores de calor de placas usando fluidodinâmica computacional: avaliação do desempenho térmico e da influência da geometria |
| Autor(es)/Inventor(es): | Santos, Marcos Mamede Soares dos |
| Orientador: | Klein, Tânia Suaiden |
| Coorientador: | Silva, Pablo de Almeida |
| Resumo: | Trocadores de calor são equipamentos amplamente empregados em plantas industriais para promover o ajuste necessário da temperatura de correntes de processos através da troca térmica entre dois fluidos que possuem temperaturas diferentes. Os Trocadores de Calor de Placas – do inglês, Plate Heat Exchangers (PHE) – possuem uma grande vantagem devido a sua geometria e configuração das placas, que, por geralmente serem corrugadas, fazem com que possuam um desempenho térmico superior ocupando menores áreas instaladas quando comparados aos tradicionais trocadores casco e tubo. A popularidade dos trocadores de placa tem aumentado nos últimos anos, principalmente na indústria de Petróleo e Gás, que processa fluidos corrosivos e com alto grau de impurezas. O presente trabalho tem como objetivo utilizar a Fluidodinâmica Computacional para estudar o funcionamento de um trocador de calor de placas, modelo Compabloc fabricado pela Alfa Laval. Para isso, as simulações foram realizadas utilizando o pacote comercial ANSYS 2021 R1 para uma operação típica da indústria de petróleo e gás: o aquecimento de óleo cru utilizando água como utilidade quente. Visando reduzir o esforço computacional envolvido na simulação, foi empregada uma modificação da abordagem de simulação proposta por SILVA (2014) de segmentação do equipamento. Os resultados obtidos foram comparados com a predição realizada pelo CAS 200 4.5, software desenvolvido pela Alfa Laval para realização do projeto e simulação desse modelo de trocador de placas. Os resultados obtidos por ambas as simulações apresentaram certa discrepância em relação às temperaturas de saída dos fluidos, o que pode ter ocorrido pela não adequada modelagem da turbulência do escoamento. Além disso, foram calculados os coeficientes de transferência de calor por convecção de ambos os fluidos e o coeficiente global de transferência de calor do equipamento por diferentes abordagens. O efeito das corrugações no desempenho do equipamento foi avaliado através da comparação das temperaturas de saída e dos perfis de temperatura, velocidade e fluxo térmico com aqueles obtidos para um trocador análogo constituído por placas lisas. |
| Palavras-chave: | Trocadores de calor Fluidodinâmica computacional Simulações |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA |
| Unidade produtora: | Escola de Química |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | 8-Abr-2022 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Citação: | SANTOS, Marcos Mamede Soares dos. Simulação numérica de trocadores de calor de placas usando fluidodinâmica computacional: avaliação do desempenho térmico e da influência da geometria. 2022. vii, 87 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022. |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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