Modelagem computacional de um trocador de calor solo-ar empregando diferentes modelagens para turbulência
DOI:
https://doi.org/10.14808/sci.plena.2015.081314Palavras-chave:
modelagem computacional, modelos de turbulência e trocador de calor solo-ar.Resumo
A radiação solar é uma fonte de energia renovável e sua energia térmica pode ser aproveitada através da utilização de trocadores de calor solo-ar (TCSA) em ambientes construídos, podendo ser uma alternativa para reduzir o consumo de energia elétrica. Estes dispositivos consistem em dutos enterrados no solo, onde ocorre o escoamento do ar ambiente. O ar é resfriado/aquecido pelo solo nos períodos quente/frio podendo ser utilizado para climatizar ambientes construídos. Para simular numericamente os comportamentos térmico e fluidodinâmico de um TCSA é necessário empregar alguma modelagem para turbulência. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo estudar diferentes modelos clássicos (RANS) para a abordagem numérica da turbulência: RSM (Reynolds Stress Model), k-ε padrão, k-ω padrão e Spalart Allmaras no estudo do princípio físico de funcionamento de um TCSA com um duto retilíneo, a fim de propor uma recomendação sobre os modelos mais adequados para esse tipo de aplicação. A modelagem computacional foi realizada através do software FLUENT que é baseado no método dos volumes finitos (MVF). Os resultados numéricos obtidos com os modelos RANS foram concordantes com os da literatura. Além disso, os modelos Spalart Allmaras e k-ω padrão conduziram a uma redução de aproximadamente 40% no tempo de processamento em comparação ao RSM, sendo os mesmos recomendados para esse tipo de aplicação em TCSA com dutos retos.Downloads
Publicado
2015-08-31
Como Citar
Ferraz, J. G., Nunes, B. R., Rodrigues, M. K., Brum, R. da S., Souza, J. A., Rocha, L. A. O., … dos Santos, E. D. (2015). Modelagem computacional de um trocador de calor solo-ar empregando diferentes modelagens para turbulência. Scientia Plena, 11(8). https://doi.org/10.14808/sci.plena.2015.081314
Edição
Seção
VI Conferência Sul em Modelagem Computacional
Licença
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
- Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.