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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2010.tde-29102010-143455
Document
Author
Full name
Rafael Henrique Avanço
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2010
Supervisor
Committee
Gómez, Luben Cabezas (President)
Módolo, Délson Luiz
Navarro, Helio Aparecido
Title in Portuguese
Simulação numérica de evaporadores utilizados em aplicações frigoríficas
Keywords in Portuguese
Evaporadores
EVSIM
Performance
Simulação numérica
Trocador de calor
Abstract in Portuguese
O presente trabalho trata do estudo do modelo computacional, EVSIM, que permite a simulação e caracterização da transferência de calor e massa entre o ar úmido externo e o refrigerante em evaporadores utilizados em sistemas frigoríficos e condicionadores de ar domésticos. O modelo é capaz de levar em conta a distribuição do refrigerante ao longo da serpentina mesmo em circuitos complexos. O desempenho do evaporador é calculado através de uma análise tubo a tubo. Os cálculos em cada tubo são baseados no cômputo da distribuição do ar, da vazão mássica do refrigerante e dos estados termodinâmicos determinados para cada tubo, assim como dos processos de transferência de calor e massa em cada tubo, respectivamente. A principal vantagem do modelo está na análise termodinâmica local, e na consideração dos mecanismos de transferência de calor e equações de estado para diferentes substâncias. Este trabalho acrescenta em relação ao código inicialmente desenvolvido, diferentes correlações de transferência de calor para escoamento bifásico. Os resultados de simulação obtidos são coerentes com resultados experimentais e de razoável confiabilidade.
Title in English
Numerical simulation of evaporators used in frigorific applications
Keywords in English
Evaporator
EVSIM
Heat exchanger
Numerical simulation
Performance
Abstract in English
This work concerns about a study of the computational model, EVSIM, which allows simulating and characterizing the heat and mass transfer between the humid air and the refrigerant in evaporators used in frigorific and domestic air-conditioning systems. The model is able to consider the refrigerant distribution through the coil even in complex geometrical designs. The evaporator thermal performance is calculated through a tube-by-tube analysis. The computation in each tube is based on the air distribution calculation, refrigerant mass flow rate and the thermodynamic states determination for each tube, as well as on the computation of the heat and mass transfer processes, respectively. The main advantage in this model is the ability in performing local thermodynamic analysis, and in the consideration of heat transfer mechanisms and state equations for different substances. This work brings, in relation to the original code, an update on heat transfer correlations for simulating a two-phase flow heat transfer process. The results obtained are coherent with experimental data and show a reasonable accuracy.
 
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Publishing Date
2010-11-10
 
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