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Título
ESTUDO TEÓRICO-EXPERIMENTAL DA FORMAÇÃO DE GEADA EM PLACAS PLANAS PARALELAS E EM CILINDROS HORIZONTAIS

Aluno: André Felipe Duarth Modtkowski - PIBIC/Fundação Araucária - Curso de Engenharia Mecânica (N) - Orientador: Christian Johann Losso Hermes - Departamento de Mecânica - Área de conhecimento: 30501008 - Palavras-chave: geada; mecânica dos fluidos computacional; adensamento.

A formação de geada nos evaporadores dos sistemas de refrigeração faz com que a capacidade de refrigeração do mesmo diminua. Nos evaporadores utilizados nos refrigeradores domésticos o escoamento do ar ocorre em canais formados pelas aletas ou placas dos evaporadores. Este trabalho tem a intenção de estudar a formação de geada em canais de placas paralelas (como os vistos nos evaporadores domésticos) bem como em condições de operações (temperatura da superfície, velocidade do escoamento) de refrigeradores domésticos. O primeiro passo para a resolução do problema foi a criação de um código CFD (mecânica dos fluidos computacional) que represente um problema mais simples, com solução já conhecida na literatura para validação dos métodos empregados. O problema escolhido foi o de um escoamento induzido por forças viscosas em uma cavidade quadrada através de uma placa transversal. Para a resolução desse problema foi criado um código CFD que o represente. Na solução desse código foram aplicados os seguintes métodos: método dos volumes finitos, que divide o domínio em diversos volumes de controle não-sobrepostos, onde são analisadas as evoluções das propriedades físicas do problema; o método PRIME para a solução do acoplamento pressão-velocidade, segundo o qual a equação da pressão é resolvida implicitamente enquanto as equações do movimento são resolvidas explicitamente; e o método TDMA para a resolução linha a linha do sistema de equações lineares para a pressão. A solução foi então validada comparando-a com os dados da literatura verificando-se uma faixa de erro de 5%. No momento, o código está sendo adaptado para resolver o escoamento em desenvolvimento em um canal de placas paralelas. Em um futuro próximo, pretende-se incorporar ao modelo as equações de conservação da energia e das espécies químicas (vapor d’água), bem como um modelo evolutivo para o crescimento da camada de geada ao longo do tempo, que permitirá a análise do escoamento com transferência de calor e massa em uma geometria variável.