ESTUDO NUMÉRICO DA INFLUÊNCIA DA PONTA E DO ESPAÇAMENTO DAS ALETAS NA TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM TUBO DE ALETAS ANULARES

Abstract

Resumo: Neste trabalho, técnicas de simulação numérica foram utilizadas como ferramenta de investigação do efeito da ponta das aletas e do espaçamento (S) entre elas na transferência de calor convectiva de um tubo horizontal com aletas anulares. Três situações distintas foram avaliadas. Variou-se o espaçamento entre as aletas em 5 mm, 10 mm e 20 mm. Um modelo geométrico com dois domínios computacionais foi desenvolvido. Um domínio fluido, empregando o ar como fluido de trabalho e outro domínio sólido, composto por um tubo de aço aletado, no qual se manteve a temperatura fixa na base das aletas. Na geração do modelo computacional, discretização e solução das equações governantes utilizou-se o código comercial ANSYS-CFX. Resultados para os campos de temperatura nas aletas e as taxas de transferência de calor, número de Nusselt e Coeficiente de transferência de calor convectivo são apresentados. Comparações com resultados experimentais, solução analítica, teste de convergência de malha também foram realizados. Os resultados mostraram que o espaçamento entre as aletas influencia significativamente o processo de transferência de calor. Observou-se que a taxa de transferência de calor na ponta tem um leve aumento com a diminuição do espaçamento.