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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA
Autores: Brener D’Lélis Oliveira Ramos – 138091 Luís Felipe de Oliveira Lima – 139622 Vinícius Eduardo de Malta Pádua – 139228
Professor: Eugênio Spanó Rosa
TUBO DE VORTEX RANQUE-HILSCH
Julho de 2015 - Tubo de vortex Ranque-Hilsch
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O que é um tubo de vórtice ?
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• Dispositivo mecânico sem partes móveis.• Promove a separação do ar de entrada em correntes quente e fria.• Valores típicos de temperaturas:
• Entrada: 21°C e 6,9bar• Saída quente: 76°C• Saída fria: -34°C
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Exemplo de utilização.
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• Utilização na refrigeração em usinagens em equipamentos CNC.
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Objetivos iniciais.
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• Visualização do mecanismo da separação de temperatura• Estudar a influência da geometria no comportamento global do sistema• Estudar a influência das propriedades do ar de entrada
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Geometria.
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• Dimensões do tubo Homemade de Otto Belden• Pequena diferença entre as dimensões de diferentes fabricantes.
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Geometria.
• Modelo criado a partir do Creo Parametric 2.0®• Entrada tangente à circunferência do tubo de modo a gerar os vórtices
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Geometria.
• O arquivo gerado no Creo Parametric 2.0® é o *.prt. Para o Phoenics® foi exportado como *.stl.
• A qualidade da geometria obtida foi insuficiente. A criação da malha, inlets e outlets foi dificultada.
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Geometria.
• Geometria cartesiana• Objetos criados com as pré-formas do Phoenics• Geometria simplificada
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Propriedades e domínio.
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Condições de contorno.
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Malha.
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Resultados e convergência.
• Pressão na saída fria inferior à atmosférica, levando a entrada de fluido pela saída fria. Os resultados foram incoerentes.
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Resultados e convergência.
• A solução para a pressão inferior à atmosférica foi colocar a entrada de ar diretamente no tubo.
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Resultados e convergência.
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Resultados e convergência.
• Análise dos modelos de turbulência• Melhor: KECHEN
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Resultados e convergência.
• Baixa propagação dos vórtices gerados
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Resultados e convergência.
• Campo de temperatura
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Resultados e convergência.
• Campo de pressão
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Resultados e convergência.
• Campo de velocidade
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DUVIDAS ?