Programa Francisco Eduardo Mourão Saboya de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Pesquisa

Projetos de pesquisa

2021

Avaliação de parâmetros termo-hidráulicos durante ebulição e condensação convectiva no interior de canais com vibração forçada

Area de concentração:
Natureza do Projeto: Pesquisa

Data de Início:

Linha de Pesquisa:

Situação do Projeto: Em andamento

Descrição:
O projeto proposto tem como objetivo principal a avaliação teórica e experimental de parâmetros térmicos e hidráulicos durante a ebulição e condensação convectiva em canais circulares horizontais, de dimensões convencionais e reduzidas, submetidos a vibração forçada. Tendo em vista que a circulação do fluido em sistemas de refrigeração é geralmente realizada através de compressores, os quais eventualmente transmitem vibrações para os trocadores de calor do sistema, este mecanismo de intensificação é intrínseco para muitos sistemas. No caso de condensação convectiva no interior de canais horizontais, espera-se que a vibração do canal favoreça o rompimento ou a redução de espessura de filme de líquido ao longo da parede, implicando assim no incremento do coeficiente de transferência de calor. Já para ebulição convectiva no interior de canais sujeitos a vibração forçada, o rompimento de filmes de líquido ao longo da parede pode implicar em redução do coeficiente de transferência de calor ou até mesmo em antecipação da secagem de parede. Portanto, o presente projeto de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de aparato para avaliação experimental do coeficiente de transferência de calor, perda de pressão e padrões de escoamento durante ebulição e condensação convectiva no interior de canais horizontais sujeitos a vibração forçada. Pretende-se avaliar canais circulares com diâmetros internos entre 3 e 10 mm, escoamentos de fluidos refrigerantes R134a, R410A, R600a e R290, e temperaturas de saturação entre -5 e 40 °C. Adicionalmente, pretende-se utilizar atuador para imposição de frequências de vibração entre 20 e 60 Hz, com o intuito de contemplar a faixa de operação de compressores acionados por inversores de frequência, com modos de vibração verticais, horizontais, axiais e mistos..

Equipe: Alunos envolvidos: Graduação: (0) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (2) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (0) .
Integrantes: Fabio Toshio Kanizawa - Coordenador / Leandro Alcoforado Sphaier - Integrante / Rian Maurício Santana - Integrante / Jaqueline Diniz da Silva - Integrante / Matheus Coitinho Constantino - Integrante / Brunno Abreu da Fonseca Vargas - Integrante.

Finaciadores: Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do RJ - Auxílio financeiro.

Novel Concepts for Transition Delay in Hypersonic Boundary Layers and their Optimization

Area de concentração:
Natureza do Projeto: Pesquisa

Data de Início:

Linha de Pesquisa:

Situação do Projeto: Em andamento

Descrição:
Use the solver developed at UFF under the AFOSR award FA9550-18-1-0419 to generate three- dimensional, disturbance-free, steady-states for the hypersonic laminar flow around a circular cone at an angle of attack. The method developed by the Research Collaborator have been successful in achieving convergence of one- and two-dimensional problems without spurious convectively unstable disturbances. The application to three-dimensional lifting bodies of interest to the Air Force will be studied during the visit. Previously designed three-dimensional grids will be used to calculate the solution with the new methods. The solution will be compared with previously computed and published solutions using the NASA solver VULCAN-CFD. Also, both linear and nonlinear stability analyses will be performed with these disturbance-free base flow solutions using stability solver developed by the PI. The main goal is to uncover the mechanisms that lead to the appearance of stationary and convectively unstable modes in three-dimensional steady-state solutions, usually in form of stationary crossflow vortices. The prediction of boundary layer transition with base flow solutions contaminated with spurious disturbances is not reliable. The calculation of the true basic state solutions without the spurious, grid-dependent disturbances will allow a reliable boundary-layer transition prediction with stability analysis techniques and facilitate the development of control strategies for such configurations. Orçamento: U$ 22,650.00.

Equipe: Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) .
Integrantes: Leonardo Santos de Brito Alves - Coordenador / Rodrigo Tavares Veloso - Integrante / Pedro Paredes - Integrante / Meelan Choudhari - Integrante.

Finaciadores: Air Force Office of Scientific Research - Bolsa.

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