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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
ESTUDO DE CONCENTRAÇÕES DO NANOFLUIDO A BASE DE GRAFENO EM TROCADORES DE CALOR DO TIPO TUBO DUPLO USANDO ANÁLISE EXPERIMENTAL E SIMULAÇÃO CFD.
Submission Author:
Júlia Mikaelle Gomes de Andrade Ferreira , PE
Co-Authors:
Júlia Mikaelle Gomes de Andrade Ferreira, Jacek Stanislaw Michalewicz, JOSÉ ÂNGELO PEIXOTO DA COSTA, Frederico Duarte de Menezes, João Vitor Alves
Presenter: kleber lima cezar
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0607
Abstract
Trocadores de calor são dispositivos que permitem a troca térmica entre dois ou mais fluidos que estejam separados por alguma interface sólida e que se encontram em temperaturas distintas. Presente em muitas indústrias, esse dispositivo, faz essa troca de energia acontecer de forma indireta, através de elementos que separam os fluidos, ou diretamente, em um processo de mistura. Os arranjos para acontecer o escoamento desses fluidos podem ser em fluxo paralelo, ou em contra fluxo. Os fluidos de transferência de calor desempenham papel vital em muitas indústrias e processos, incluindo geração de energia, processos químicos, processos de aquecimento e também de resfriamento, transporte, microeletrônica e outras diversas áreas. Entre os principais fluidos encontramos a água, minerais, óleos e etileno glicol. Porém, os fluidos comuns de transferência de calor tem um baixo rendimento energético quando comparados aos materiais sólidos, então é aí que encontra-se um novo meio de troca térmica, que fica a cargo do nanofluido, que nada mais é que um fluido comum, com nanopartículas sólidas dissolvidas em sua composição. Partículas sólidas essas que suprem a deficiência energética do fluido comum. Levando em consideração sua importância para a indústria como um todo, a presente pesquisa se faz necessária e investiga qual parâmetro do nanofluido a base de óxido de Grafeno, interfere e ajuda no aumento do desempenho da eficiência da troca térmica em trocadores de calor do tipo tubo duplo, comparando algumas concentrações com porcentagens diferentes de Grafeno. O projeto acontece por meio do método experimental, no laboratório de termofluidos do Instituto Federal de Pernambuco - campus Recife (IFPE), e também, numericamente, com o auxílio do software da ANSYS de simulação, o computacional fluid dynamics (CFD). Os dois métodos aparecem com o intuito de comparar os dados obtidos.Como resultados obtivemos tanto experimental como numérico e dentro das análises foi possível encontrar uma concentração que melhor se destacou, chegando a ser até 18% mais eficiente.
Keywords
Trocador de calor, tubo tuplo, nanofluido, Grafeno, CFD
