Análise numérica de condensadores do tipo hot-wall usados em refrigeradores domésticos

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Labigalini, Vinícius Brandani [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Condensador de parede-aquecida; Refrigerador doméstico; Escoamento bifásico; Análise de desempenho; Hot-wall condenser; Household refrigerator; Two-phase flow; Performance analysis
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/261002

Neste trabalho apresenta-se um modelo matemático para análise do desempenho de condensadores do tipo parede-aquecida, hot-wall, usados em refrigeradores domésticos. Essa análise envolve a modelagem, no regime permanente, do escoamento do fluido refrigerante no interior da tubulação do condensador e da transferência de calor por convecção natural e radiação entre a sua superfície externa e o meio externo. No interior do tubo o escoamento é considerado unidimensional e dividido em uma região monofásica de vapor superaquecido, uma região bifásica líquido-vapor e outra em que o refrigerante se encontra no estado de líquido sub-resfriado. Na região bifásica o escoamento é considerado homogêneo, ou seja, consideram-se condições de equilíbrio térmico e hidrodinâmico entre as fases. A queda de pressão no interior do tubo é considerada. Três modelagens distintas para a transferência de calor entre o condensador e o ambiente externo são abordadas: uma considerando o contato direto entre fluido refrigerante e a placa-aquecida, desprezando a resistência térmica da parede do tubo; outra utilizando a modelagem de aleta com extremidade adiabática em contato com o tubo e, por fim, emprega-se uma modelagem de condução bidimensional para a placa aquecida. A solução numérica das equações governantes: equação de conservação da massa, equação da quantidade de movimento e equação de conservação de energia, é obtida usando-se o método de Volumes Finitos. O sistema de equações algébricas resultante é resolvido por substituições sucessivas. O modelo é validado comparando-se seus resultados com os dados experimentais disponíveis na literatura e/ou obtidos por outros modelos.