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Título: Estudo da variação do número de tubos em trocador de calor casco e tubos em CFD
Título(s) alternativo(s): Study of the variation in the number of tubes in the shell and tube heat exchanger in the CFD
Autor(es): Souza, Caio Luiz Rodrigues de
Minato, Rafael Kooji
Orientador(es): Matos, Everton Moraes
Palavras-chave: Permutadores térmicos
Tubos - Dinâmica dos fluidos
Tubos de calor
Métodos de simulação
Fluidodinâmica computacional
Heat exchangers
Tubes - Fluid dynamics
Heat pipes
Simulation methods
Computational fluid dynamics
Data do documento: 27-Nov-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Citação: SOUZA, Caio Luiz Rodrigues de; MINATO, Rafael Kooji. Estudo da variação do número de tubos em trocador de calor casco e tubos em CFD. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2019.
Resumo: O estudo e a análise térmica são de essencial importância na execução do dimensionamento de um trocador de calor. Em trocadores de calor casco e tubo de dimensões industrias, é interessante a análise fluidodinâmica computacional CFD (do inglês Computational Fluid Dynamics), pela rapidez na obtenção de resultados confiáveis e com custo reduzido, se projetado de forma correta, em relação à métodos experimentais como planta piloto. Atualmente, o estudo numérico computacional, não substitui os métodos experimentais, mas num trabalho conjunto pode-se obter resultados precisos, reduzindo o tempo de estudo de projeto. O presente trabalho se propõe em analisar e comparar a influência causada em um trocador de calor casco e tubos em estado estacionário ao se variar o número de tubos, em passe único, através do Ansys CFX, um código comercial de CFD. O interesse é a validação do método computacional, analisando-se a temperatura de saída do trocador e perda de carga gerada ao mudar a quantidade e a disposição de tubos no trocador de calor. Após a análise dos gráficos, pode-se concluir que as simulações apresentaram resultados satisfatórios mesmo com as limitações.
Abstract: The thermal analysis is of essential importance in the design of the heat exchanger. In shell and tube heat exchangers of industrial dimensions, it is interesting to computational fluid dynamics analysis CFD (Computational Fluid Dynamics), because it is fast to obtain reliable and cost-effective results, if correctly designed, in relation to experimental methods as pilot plant. Actually, the computational numerical study doesn’t replace the experimental methods, but in a joint work it is possible to obtain accurate results, reducing the project study time. The present work intends to analyze and compare the influence caused on a steady state shell and tube heat exchanger by varying the number of tubes through Ansys CFX, a CFD. The interest is the validation of the computational method, analyzing the exchanger outlet temperature and the pressure drop generated by changing the number and arrangement of tubes in the heat exchanger. After analyzing the raphs, it can be concluded that the simulations presented satisfactory results even with the limitations.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16472
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