| O projeto de um recuperador de calor em contra-corrente é desenvolvido no presente trabalho empregando-se um programa comercial de mecânica dos fluidos computacional (ANSYS-CFX). As equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia foram resolvidas numericamente em conjunto com as equações de transporte da energia cinética turbulenta e da razão de dissipação para a situação de regime permanente, considerando-se que o motor operava em carga máxima a rotação nominal. Considerou-se a reação de gaseificação uniforme ao longo do leito fixo, modelado como um sumidouro de energia. Quatro configurações de escoamento foram avaliadas, obtendo-se a melhor efetividade do trocador de calor para o caso de se utilizar 21 passagens pelo casco. Foram realizados estudos de refinamento da malha e os perfis de velocidade obtidos nas seções do trocador de calor foram analisados em detalhe. Tendo-se em conta que este recuperador de calor deveria ser montado no escape de um motor de combustão interna, também se estabeleceram restrições para a perda de carga no escoamento externo (gases de combustão), cujo valor final para o projeto com 21 passagens atingiu 940 mbar. Ao longo do trabalho os alunos Orion Lima Duarte e José Hélio Mendes Junior também puderam aplicar os conhecimentos teóricos obtidos nas disciplinas de desenho mecânico, elementos de máquinas, transmissão de calor e termodinâmica. |