Mauricio da Silva Moreira

O presente trabalho tem por objetivo avaliar numericamente um Trocador de Calor Solo-Ar Horizontal Helicoidal (TCSA-HH), considerando características climáticas e do solo do município de Viamão, RS, Brasil. A geometria do sistema é avaliada por meio da variação do passo entre as helicoides (Ph) do TCSA. O parâmetro utilizado para a análise do desempenho das diferentes configurações do TCSA-HH é através da avaliação do potencial térmico (PT) do sistema. O problema é solucionado numericamente utilizando o software FLUENT, que emprega o Método dos Volumes Finitos para resolver as equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia. Como resultado, os TCSAs-HH mostram-se apropriados para resfriamento do ar durante períodos quentes, embora a capacidade de aquecimento se apresente irrelevante em períodos frios. O TCSA-HH com Ph = 100 mm obteve o melhor desempenho relacionado ao PT, superando em aproximadamente 10% o TCSA-HH com Ph = 400 mm, que apresentou o pior desempenho térmico. Comparado a outros TCSAs presentes na literatura, o TCSA-HH apresentou um desempenho similar para condição de resfriamento, demonstrando ser uma alternativa viável para terrenos compactos.

This paper presents the validation of computational model for the numerical simulating of the 3-roll calendering process. For this, a case study was carried out, considering a rolled I-form S235 steel profile subjected to vertical loads imposed by the calender rolls. Residual stress results obtained numerically were compared with experimental results found in the literature. The computational model was developed in ANSYS® software, which relies on the Finite Element Method (FEM), considering four different types of three-dimensional finite elements: SOLID185, SOLID186, SOLID187, and SOLID285. The results indicated that the computational model with SOLID186 presented stable mesh convergence, obtaining a discrepancy of -1.61% when compared to the experimental results, thus validating the proposed computational model.