Análise experimental comparativa da transferência de calor e da superfície de tubos trocadores de calor verticais que atuam no processo de evaporação em película descendente

Abstract

Este trabalho buscou realizar uma análise experimental comparativa da transferência de calor e da superfície de tubos trocadores de calor verticais que atuam no processo de evaporação em película descendente. A partir da coleta e análise de dados realizada no grupo de pesquisa Boiling, do LEPTEN, buscou-se obter resultados de transferência de calor e da topografia de tubos com e sem modificação de superfície. Toda a metodologia utilizada nas etapas experimentais está descrita ao longo do trabalho. Um dos principais desafios abordados nesta seara foi o posicionamento e fixação dos termopares na parede interna dos tubos. Apresentou-se dois tipos de resultados: térmicos e topográficos. Apesar dos resultados de transferência de calor obtidos para o tubo sem modificação possuírem caráter absurdo, os resultados da análise térmica do tubo ranhurado foram consistentes com pesquisas anteriores. Operando com um fluxo de cerca de 50.000 W/m², observou-se que o coeficiente de transferência de calor foi menor com uma vazão de 200 L/h em comparação com 240 L/h. Operando em fluxos de calor menores, cerca de 12.000 e 29.000 W/m², a troca de calor foi semelhante para ambas as vazões, com um leve aumento (cerca de 6%) para a vazão de 200 L/h no fluxo de 29.000 W/m². Isso pode indicar um efeito isolante de uma película mais espessa. Foi observado que os parâmetros topográficos Sa, Sq e Sz na ranhura do tubo são aproximadamente quatro vezes maiores do que na parede lisa. Além disso, o volume dos motivos na ranhura é cerca de três vezes e meia maior do que na parede lisa.