Análise computacional comparativa entre trocadores de calor bitubulares com e sem microcanais de perfil retangular

Abstract

Trocadores de calor são equipamentos indispensáveis em vários processos industriais. O surgimento recente de trocadores de calor com microcanais tem atraído o interesse da academia, sobretudo no que diz respeito a avalição de eficiência, bem como despertado a atenção da indústria para as mais variadas aplicações. Este trabalho propôs um estudo comparativo do processo de transferência de calor em trocadores de calor bitubulares com e sem microcanais retangulares incrustados na superfície interna do tubo interno, em contato com o fluido frio. Para tal, foi realizada análise numérico-computacional utilizando o software de fluidodinâmica ANSYS CFX. A validade da solução computacional foi garantida com o cálculo da solução analítica da configuração mais simples. Dimensionados os cenários, os resultados de temperatura de saída dos fluidos quentes foram coletados e submetidos a comparação. Verificou-se, em todos os cenários considerados, com menor ou maior refinamento da malha na região em torno da área de transferência de calor, que a presença de microcanais reduz a temperatura de saída do fluido quente.