Análise numérica de absorvedores de Chiller de absorção do tipo placa utilizando amônia/água como fluido de trabalho via CFD

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo estudar os fenômenos de transferência de calor e massa que ocorrem de forma simultânea no absorvedor, equipamento crucial para o desempenho do chiller de absorção. Foi realizada uma análise paramétrica do absorvedor utilizando amônia e água como fluido de trabalho. Um modelo de trocador de calor de placas planas foi adotado e um escoamento de solução absorvente e vapor refrigerante foi considerado como em mistura e ocorrendo de cima para baixo no absorvedor. Em contrapartida, o fluido de arrefecimento foi considerado escoando, separado por uma parede, em sentido contrário a mistura. A análise foi realizada utilizando uma abordagem numérica, baseada na formulação utilizando as equações de conservação da massa, energia, quantidade de movimento e espécies químicas. As equações foram resolvidas com o auxílio do software de fluidodinâmica computacional ANSYS/CFX. A análise consistiu na variação da vazão de vapor refrigerante, solução absorvente e fração mássica de amônia presente na solução. Foi encontrado uma dependência não linear entre as vazões de vapor refrigerante e solução absorvente com o percentual de amônia presente na solução. Foi observado um ganho de 29,8% na fração em massa de amônia presente na solução absorvente quando reduzido em 10% o valor da fração mássica na entrada do absorvedor.