Simulação Teórica Da Transferência De Calor E Massa De Uma Película Líquida Descendente Ao Longo Da Parede Vertical Interna De Um Tubo Cilíndrico

Abstract

O filme líquido descendente tem se tornado uma das maneiras mais eficazes de
transferir calor e massa nos processos de evaporação e condensação. No campo das
aplicações industriais, o escoamento de um líquido em superfície livre encontra sua principal
utilização em trocadores com transferência de calor e massa. A principal vantagem desse
tipo de dispositivo é a grande superfície de contato da fina camada de líquido em circulação.
que possibilita altas taxas de transferência de calor e massa, necessitando de um pequeno
fluxo de líquido. Por conseguinte, é de fundamental importância o conhecimento da
quantidade de massa evaporada em um determinado comprimento de tubo. Neste trabalho, é
considerado apenas a evaporação de uma substância pura. É mostrado que a transferência
de massa ocorre na interface do filme de líquido com a mistura ar vapor. Na solução
numérica do modelo matemático para obtenção dos resultados quantitativos, a espessura do
filme de líquido varia ao longo do comprimento do tubo devido a transferência de massa
produzindo um domínio de solução irregular, o que é contornado pelo emprego das técnicas
das Transformadas de Landau, que por sua vez tornam as equações que governam o processo
mais complexas. O objetivo principal deste trabalho consiste no desenvolvimento de um
método de solução capaz de estimar através de métodos numéricos a taxa de evaporação de
uma substância pura em um trocador de calor compacto em função dos parâmetros de
projeto, bem como, apresenta uma tentativa para melhorar os modelos descritos anteriores e
eliminar alguma de suas limitações.