Estudo numérico da inclusão de geradores de turbulência em canal com transferência de calor

Abstract

O artigo apresenta simulação numérica computacional de um escoamento em um canal de seção transversal retangular havendo transferência de calor entre as paredes e o fluido. O canal representa parte de um trocador de calor de placas de pequeno porte para aplicação em dispositivos eletrônicos. Foram realizadas simulações em que a geometria do canal recebeu alterações como a adição de geradores de turbulência objetivando o aumento da taxa de transferência de calor. As alterações consistiram na inclusão de ranhuras na parede e também a adoção de vários elementos geradores de turbulência na entrada do canal, em um total de quatro tipos geométricos distintos. Em uma das geometrias do gerador de turbulência, dois parâmetros foram variados e os resultados das simulações comparadas. As simulações computacionais foram realizadas utilizando o software comercial ANSYS CFX®. Os resultados indicaram a intensificação da transferência de calor nas geometrias modificadas e também a elevação da perda de carga do escoamento. É indicada a geometria mais adequada entre as propostas apresentadas.