DESIGN CONSTRUTAL APLICADO A UM CANAL COM ALETAS SUBMETIDO A CONVECÇÃO FORÇADA - Feijó, Bruno Costa; Pereira, Martim dos Santos; Teixeira, Filipe Branco; Goulart, Jhon Nero Vaz; Melo, Tiago de; Rocha, Luiz Alberto Oliveira; Isoldi, Liércio André; Santos, Elizaldo Domingues dos (Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia, 2017)
O propósito deste trabalho é apresentar um estudo numérico de um canal bidimensional com duas aletas retangulares submetido a um escoamento no regime laminarÂ com transferência de calor por convecção forçada avaliando a geometria das aletas atravésÂ do método Design Construtal. Os objetivos principais são maximizar a taxa de transferênciaÂ de calor e ao mesmo tempo minimizar a diferença de pressões entre a entrada e saída doÂ canal para diferentes dimensões das duas aletas do canal, considerando os mesmos númerosÂ de Reynolds (ReH= 100) e Prandtl (Pr = 0,71). O problema é submetido a três restriçõesÂ dadas pelas áreas do canal, aletas e área máxima de ocupação de cada aleta. O sistemaÂ ainda possui três graus de liberdade dados pela razão entre altura e comprimento do canal,Â que é mantida fixa H/L = 0,0625, a razão entre altura e comprimento da aleta frontal (H3/L3)Â situada na superfície inferior do canal e a razão entre altura e comprimento da aleta posterior (H4/L4) localizada na superfície superior do canal. Os dois últimos graus deÂ liberdade foram variados neste estudo. Para a abordagem numérica do problema, asÂ equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia são resolvidas com oÂ método dos volumes finitos (MVF). Os resultados mostraram que uma razão de H4/L4 igual aÂ 3,0 é a que melhor atende ao multi-objetivo proposto. Também foi observado que razões deÂ H4/L4 mais próximas de 0,25 tem melhor desempenho fluidodinâmico, sendo a razão entre oÂ melhor e o pior caso fluidodinâmico igual a 28,79, enquanto que razões de H4/L4 próximas Ã Â 4.0 tem melhor desempenho térmico, com desempenho 60,62% superior comparado ao piorÂ caso. Palavras-chave: Design Construtal, convecção forçada, escoamento em canais, aletas retangulares, estudo numérico.