AnÃlise numÃrica da transferÃncia de calor bidimensional em um coletor solar de placa plana.

AUTOR(ES)

Duarte, Juliano

DATA DE PUBLICAÇÃO

2000

RESUMO

Neste trabalho, sÃo investigados os efeitos de conduÃÃo e convecÃÃo de calor na seÃÃo transversal de um coletor solar plano, utilizando as abordagens de transferÃncia de calor bidimensional desacoplada e conjugada. AtravÃs de um cÃdigo comercial, baseado no mÃtodo numÃrico de elementos finitos, realizou-se uma soluÃÃo numÃrica das equaÃÃes governantes para determinar as trocas de calor no coletor. Com os resultados obtidos pela abordagem conjugada, que considera a conduÃÃo no sÃlido e a convecÃÃo no fluido de forma acoplada em um Ãnico domÃnio, verificou-se que o coeficiente de convecÃÃo e o nÃmero de Nusselt variam localmente, devido a distribuiÃÃo de temperatura nÃo uniforme na superfÃcie interna do tubo. Entretanto, os valores mÃdios desses parÃmetros apresentaram boa concordÃncia com os valores encontrados na literatura, validando assim a hipÃtese de coeficiente de convecÃÃo prescrito e uniforme utilizado pela abordagem desacoplada. Por fim, os resultados numÃricos obtidos pela formulaÃÃo bidimensional desacoplada foram comparados com os da formulaÃÃo analÃtica unidimensional normalmente utilizada no projeto de coletores solares. Essa comparaÃÃo tem como objetivo verificar em que faixa dos parÃmetros adimensionais do problema, a formulaÃÃo unidimensional apresenta as maiores diferenÃas para a determinaÃÃo das taxas de calor trocada no coletor. As simulaÃÃes foram realizadas para regime permanente, convecÃÃo forÃada em escoamento laminar desenvolvido de um fluido Newtoniano e considerando que as propriedades do sÃlido e do fluido nÃo variam com a temperatura.

ASSUNTO(S)

mÃtodo de elementos finitos transferÃncia de calor por conduÃÃo mecÃnica (fÃsica) transferÃncia de calor por convecÃÃo anÃlise numÃrica placas planas coletores solares

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