Simulação computacional da transferência de calor conjugada com o OpenFOAM em placas planas inclinadas

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dc.contributor.authorAssis, Maurício Fernandes de Oliveira
dc.date.accessioned2025-06-04T13:29:26Z
dc.date.available2025-06-04T13:29:26Z
dc.date.issued2025-06-04
dc.descriptionMonografia apresentada ao curso de Engenharia Mecânica do Centro Multidisciplinar de Bom Jesus da Lapa da Universidade Federal do Oeste da Bahia, como partedas exigências para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Mecânica.
dc.description.abstractA energia solar, a mais abundante no mundo, é classificada em fototérmica e fotovoltaica. A eficiência dos módulos fotovoltaicos, geralmente entre 13 e 20%, depende de fatores como temperatura e irradiância solar, mas raramente alcança o desempenho nominal em condições reais, reduzindo-se com o aumento da temperatura da placa. Análises térmicas baseadas no método de volumes finitos, utilizando softwares especializados, possibilitam avanços nesse campo. Este estudo investiga a convecção natural em uma placa inclinada com e sem aletas, focando na eficiência de dissipadores de calor. Para tanto, será realizado um estudo numérico com o software OpenFOAM, especificamente o solucionador chtMultiRegionSimpleFoam, adequado para simulações de transferência de calor conjugada em múltiplas regiões. A placa será modelada com fluxo de calor constante, simulando condições térmicas típicas de aplicação industrial. O estudo incluirá três configurações distintas: uma placa sem aletas, um dissipador com aletas convencionais e outro com aletas segmentadas. O objetivo é comparar o desempenho térmico dessas configurações, considerando a eficácia das aletas na dissipação de calor, avaliando a temperatura média da placa e a distribuição dos campos de temperatura e velocidade ao redor das aletas. Para garantir a confiabilidade dos resultados, os valores de temperatura média serão comparados com dados da literatura. Essa comparação validará o modelo adotado e assegurará que as simulações replicam com precisão as condições reais. Além disso, o estudo buscará compreender como diferentes configurações de aletas influenciam o comportamento do fluxo de ar e a eficiência na transferência de calor. A temperatura média no modelo de validação teve uma diferença de temperatura de 2,37 K e um desvio de 3,62% para o coeficiente convectivo. Os resultados do sistema aletado indicam que a inclusão de aletas melhora a dissipação térmica da placa. O Modelo A foi o mais eficiente, reduzindo a temperatura média para 347, 84 K, com coeficiente convectivo de h = 12, 80W/m2K, enquanto o Modelo B apresentou 354, 60 K e h = 12, 11 W/m2K. Comparado à placa sem aletas, que obteve 364, 42 K e h = 9, 31W/m2K, o Modelo A mostrou maior eficiência térmica, apesar de sua massa ligeiramente superior (2, 83 kg contra 2, 56 kg do Modelo B).
dc.description.sponsorshipOrientador: Prof. Dr. André Issao Sato
dc.identifier.citationAssis, Maurício Fernandes de Oliveira. Simulação computacional da transferência de calor conjugada com o OpenFOAM em placas planas inclinadas. 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufob.edu.br/handle/123456789/317
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Oeste da Bahia
dc.titleSimulação computacional da transferência de calor conjugada com o OpenFOAM em placas planas inclinadas
dc.typeThesis
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