[pt] O presente trabalho é um estudo experimental das características de troca de calor e massa de um jato de ar incidindo ortogonalmente sobre uma placa. o estudo tem por objetivo avaliar a influência nos coeficientes de troca da presença de um componente circunferencial na velocidade do jato. Durante os experimentos foram investigadas a influência do número de Reynolds do jato, da distância jato/placa e da intensidade do escoamento espiralado (número de swirl).
Os coeficientes de troca foram determinados utilizando-se a técnica de sublimação de naftaleno em conjunto com a analogia entre os provessos de transferência de calor e massa. Coeficientes de troca de massa locais foram determinados utilizando-se uma mesa de coordenadas computadorizada especialmente construída, que permitiu a obtenção de medidas detalhadas tanto na região de estagnação do jato quanto na região mais externa. Coeficientes globais de troca de massa foram obtidos independentemente dos locais através de pesagem.
Os resultados demonstraram uma diminuição nos coeficientes de troca de massa do jato com o aumento da intensidade do escoamento espiralado.
Visualizações do escoamento junto à placa foram realizadas, utilizando-se a técnica de óleo com o negro de fumo. Os resultados das visualizações demonstraram a existência de regiões de separação junto à fronteira da zona de estagnação. Para altos valores do número de swirl foram verificadas fortes reversões do escoamento na região de estagnação. / [en] The present work is an experimental study of the mass transfer characteristics of a swirling jet impinging on a flat plate. The main objective of the investigation was to determine the influence of a circumferential velocity component (the swirl component) on the local and average mass transfer coefficients at the plate surface. The dimensionless parameters investigated were the jet Reynolds number, the jet-to-plate distance, and the strength of the swirl flow given by the swirl number.
Mass transfer coefficients were obtained utilizing the naphthalene sublimation technique. The local coefficients were determined employing a computerized coodinate table which allowed a detailed study of the effects of the presence of the swirl component. Average coefficients were determined independently through precision weighing, and displayed excellent agreement with the integrated local coefficients.
The results demonstrated that the presence of the swirl component decreases the mass transfer coefficients, when compared with the non-swirl case.
Flow visualization experiments were conducted utilizing the oil-lamp black technique. The results revealed regions of reverse flow at the stagnation zone for high values of the swirl number.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:24868 |
| Date | 07 July 2015 |
| Creators | LUIZ GUSTAVO DA CRUZ DUARTE |
| Contributors | LUIS FERNANDO ALZUGUIR AZEVEDO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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