Moisés Felipe Fabrin

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• 2018 - Atual

  Avaliação de Acumuladores Térmicos de PCM por CFD, Descrição: Muitas áreas de engenharia, tais como as indústrias petroquímica e de alimentos, utilizam sistemas de aquecimento/arrefecimento como forma de armazenamento de energia térmica e obter assim melhor desempenho. Armazenamento de energia térmica pode ser usado como uma fonte de calor ou de um dissipador de calor. Em aplicações com geração de energia intermitente, assim como recuperação de calor e sistemas solares térmicos, um sistema de armazenamento térmico adequado é essencial. A tecnologia de armazenamento/libertação térmica com base na utilização de materiais de mudança de fase (PCM - phase change materials), que possuem uma grande capacidade de acumulação de calor, tem despertado interesse prático [Barba e Spiga, 2003]. Além disso, maior densidade de armazenamento e liberação de energia, com temperatura constante, permite projetar trocadores de calor mais compactos e simplificar o gerenciamento do sistema. Fenômenos com mudança de fase que ocorrem durante a fusão e/ou solidificação dos PCMs precisam ser cuidadosamente controlados. Essa otimização eficaz exige um amplo conhecimento do comportamento térmico e dinâmico do material dentro de reservatórios. Um dos focos desse trabalho é investigar numericamente a taxa de aquecimento do processo de derretimento do PCM Erythritol. Outro objetivo é analisar, através da comparação de modelos numéricos 2D e 3D, a influência do uso de aletas internas em uma cavidade retangular preenchida com PCM, durante o processo de derretimento. A geometria consiste de mini cavidades retangulares contendo PCM. Água ou vapor flui no sentido longitudinal destas cavidades, aquecendo ou resfriando o PCM na cavidade. A simulação numérica é desenvolvida através de CFD (Computational Fluid Dynamics) com o software ANSYS-Fluent. O modelo matemático é composto pelas equações de massa, momento e energia, mais as equações de fechamento para processos com mudança de fase. A malha computacional é estruturada, hexaedrical e refinamento de grade é aplicado juntos às paredes. O estudo será desenvolvido com diferentes condições térmicas de operação, para diferentes profundidades e diferentes alturas de cavidades.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Moisés Felipe Fabrin - Coordenador / Rejane de Césaro Oliveski - Integrante.