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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Análise numérica e experimental do processo de transferência de calor em dissipadores aletados aplicados em fontes de rádio monocanal
Autor(es): Huning, Guilherme André Buffon
Primeiro Orientador: Marcolan, Auro Candido
Resumo: No presente trabalho, estudou-se a transferência de calor conjugada entre condução e convecção natural para um dissipador de calor de aletas trapezoidais, que encontra-se acoplado em uma fonte de rádio monocanal, no entanto, o estudo referido advém da necessidade prática de gerar uma solução aos defeitos provenientes da insuficiência da dissipação de calor em tal dispositivo, dessa forma, projetou-se seis modelos distintos de dissipadores de aletas retangulares e dois modelos de aletas piniformes de seção quadrada, com o intuito de prever qual dos dissipadores geram a melhor performance térmica diante da operação vigente. Contudo, para realizar tal análise dividiu-se o estudo em dois âmbitos, sendo eles: numérico e experimental. Em relação a análise numérica, utilizou-se para as simulações em ambos os dissipadores o software SimScale, de utilização gratuita e via web, que utiliza o Método de Volumes Finitos (MFV) para discretização das equações de conservação de massa, movimento e energia. Dessa forma, com o desenvolvimento das representações 3D do domínio físico da problemática, realizou -se as etapas de pré-processamento, processamento e pós-processamento. A partir dos resultados numéricos, comprova-se que o espaçamento e a altura das aletas são os parâmetros que mais influenciam na troca térmica, além disso, observa-se que dentre os dissipadores estudados, os que promovem um resfriamento mais eficaz são os dissipadores 3 e 4 de aletas retangulares e o dissipador 7 de aletas piniformes de seção quadrada. Posteriormente, aplica-se o procedimento experimental, ao longo do dissipador de aletas trapezoidais, com a utilização de aparatos e técnicas que permitem a geração de calor e a aferição da temperatura na modelagem experimental, nesse sentido, verifica-se as diferenças obtidas em relação aos resultados numérico-experimental atingidos em tal dissipador, com isso, observa-se uma concordância satisfatória entre tais resultados, promulgando a validação prática das simulações realizadas.
Resumo Alternativo: In the present work, the combined heat transfer between conduction and convection was studied. natural for a trapezoidal fin heatsink, which is attached to a single-channel radio source, however, the study referred to comes from the practical need to generate a solution to defects arising from insufficient heat dissipation in such a device, in this way, six different models of rectangular fin heatsinks and two models of piniform fins of square section, in order to predict which of the sinks generate the best thermal performance in relation to the current operation. However, to carry out such The analysis divided the study into two scopes, namely: numerical and experimental. Regarding the numerical analysis was used for the simulations in both heatsinks the software SimScale, free to use and via the web, using the Finite Volume Method (MFV) for discretization of the mass, motion and energy conservation equations. In this way, with the development of 3D representations of the physical domain of the problem, the pre-processing, processing and post-processing steps. From the results numerical, it is proven that the spacing and height of the fins are the parameters that most influence the thermal exchange, moreover, it is observed that among the studied heatsinks, the that promote a more effective cooling are the sinks 3 and 4 with rectangular fins and the heatsink 7 with square section piniform fins. Subsequently, the procedure applies experimental, along the trapezoidal fin heatsink, with the use of apparatuses and techniques that allow heat generation and temperature measurement in modeling experimental, in this sense, the differences obtained in relation to the results are verified. numerical-experimental reached in such a heatsink, with this, there is an agreement between these results, promulgating the practical validation of the simulations performed.
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Análise numérica
Procedimento experimental
SimScale
Transferência de calor conjugada
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade de Passo Fundo
Sigla da Instituição: UPF
Faculdade, Instituto ou Departamento: Faculdade de Engenharia e Arquitetura - FEAR
Citação: HUNING, Guilherme André Buffon. Análise numérica e experimental do processo de transferência de calor em dissipadores aletados aplicados em fontes de rádio monocanal. 2021. 44 f. Trabalho Final de Graduação (Engenheiro Mecânico). Curso de Engenharia Mecânica. Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, 2021
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.upf.br/handle/riupf/2060
Data do documento: 1-Jul-2021
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