Tese

Heat transfer enhancement and optimization of flat tube multilouvered fin compact heat exchangers with delta-winglet vortex generators (2015)

• Authors:
  • Dezan, Daniel Jonas
  • Yanagihara, Jurandir Itizo (Orientador)
• Autor USP: DEZAN, DANIEL JONAS - EP
• Unidade: EP
• Sigla do Departamento: PME
• Subjects: TRANSFERÊNCIA DE CALOR (OTIMIZAÇÃO); REDES NEURAIS; TROCADORES DE CALOR; ALGORITMOS GENÉTICOS
• Language: Inglês
• Abstract: Esta pesquisa visa a análise paramétrica de cinco variáveis de entrada e a otimização do desempenho termo-hidráulico de trocadores de calor com venezianas combinados com geradores de vórtices delta-winglets. O desempenho termo-hidráulico de duas geometrias distintas, GEO1 and GEO2, foram avaliadas. Smoothing Spline ANOVA foi usado para avaliar a contribuição dos parâmetros de entrada como ângulo das venezianas, ângulos de ataque dos geradores de vórtices e posição dos geradores de vórtices na transferência de calor e perda de carga. Considerando aplicação automotiva, foram investigados números de Reynolds iguais a 120 e 240, baseados no diâmetro hidráulico. Os resultados indicaram que o ângulo de venezianas é o maior contribuidor para o aumento do fator de atrito para GEO1 e GEO2, para ambos os números de Reynolds. Para o número de Reynolds menor, o parâmetro mais importante em termos de transferência de calor foi o ângulo das venezianas para ambas as geometrias. Para o número de Reynolds maior, o ângulo de ataque dos geradores de vórtices posicionados na primeira fileira é o maior contribuidor para a tranfesferência de calor, no caso da geometria GEO1, enquanto que o ângulo de ataque dos geradores de vórtices na primeira fileira foi tão importante quanto os ângulos das venezianas para a geometria GEO2. Embora as geometrias analisadas possam ser consideradas como técnicas compostas de intensificação da transferência de calor, não foram observadas relevantes interações entre ângulo de venezianas e parâmetros dos geradores de vórtices. O procedimento de otimização usa NSGA-II (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm) combinado com redes neurais artificiais.Os resultados mostraram que a adição dos geradores de vórtices em GEO1 aumentaram a transferência de calor em 21,27% e 23,52% com aumentos na perda de carga iguais a 24,66% e 36,67% para o menor e maior números de Reynolds, respectivamente. Para GEO2, a transferência de calor aumentou 13,48% e 15,67% com aumento na perda de carga de 20,33% e 23,70%, para o menor e maior número de Reynolds, respectivamente. As soluções otimizadas para o fator de Colburn mostraram que a transferência de calor atrás da primeira e da segunda fileiras de geradores de vórtices tem a mesma ordem de magnitude para ambos os números de Reynolds. Os padrões de escoamento e as características de transferência de calor das soluções otimizadas apresentaram comportamentos particulares, diferentemente daqueles encontrados quando as duas técnicas de intensificação de transferência de calor são aplicadas separadamente.
• Imprenta:
  • Publisher place: São Paulo
  • Date published: 2015
• Data da defesa: 01.10.2015


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How to cite

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• ABNT

  DEZAN, Daniel Jonas. Heat transfer enhancement and optimization of flat tube multilouvered fin compact heat exchangers with delta-winglet vortex generators. 2015. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-17062016-143657/. Acesso em: 27 fev. 2026.

• APA

  Dezan, D. J. (2015). Heat transfer enhancement and optimization of flat tube multilouvered fin compact heat exchangers with delta-winglet vortex generators (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-17062016-143657/

• NLM

  Dezan DJ. Heat transfer enhancement and optimization of flat tube multilouvered fin compact heat exchangers with delta-winglet vortex generators [Internet]. 2015 ;[citado 2026 fev. 27 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-17062016-143657/

• Vancouver

  Dezan DJ. Heat transfer enhancement and optimization of flat tube multilouvered fin compact heat exchangers with delta-winglet vortex generators [Internet]. 2015 ;[citado 2026 fev. 27 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-17062016-143657/

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