17 ACTA MECHANÌCA ET MOBILITATEM Vol. 6, N. 1 – 2021 ISSN 2525-9350 ANÁLISE TEÓRICA, COMPUTACIONAL E EXPERIMENTAL DO ESCOAMENTO DE AR AQUECIDO EM UMA TUBULAÇÃO Antonio C. B. Zancanella a , Andre L. Alves b , Vinicius S. Cunha a , Ayrton C. Zotelle a , Aryadne J. Picoli b , and Rômulo Maziero c a Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo - Brazil b Universidade Federal do Espírito Santo - Brazil c Universidade Federal de Minas Gerais - Brazil Contact Information antonio.zancanella@ifes.edu.br RESUMO Escoamentos internos forçados em tubulações são de grande interesse prático e teórico na engenharia e ciências físicas. Neste contexto ferramentas computacionais e experimentais são indispensáveis para o cientista e engenheiro. Neste estudo, foi realizado uma análise teórica computacional e experimental do escoamento de ar aquecido em uma tubulação de alumínio anodizado. Para modelagem computacional utilizou-se o software ANSYS- FLOW-FLUENT. Os resultados da simulação mostram-se compatíveis com os resultados experimentais, os desvios observados entre a modelagem computacional e a prática são discutidos com base nas considerações feitas. Palavras chaves: Escoamento; transferência de calor em regime permanente, convecção, modelagem computacional. ABSTRACT Forced internal flows in pipes are of great practical and theoretical interest in engineering and physical sciences. In this context, computational and experimental tools are indispensable for the scientist and engineer. In the study, a theoretical computational and experimental analysis of a heated air flow in an anodized aluminum tubing was carried out. For computational modeling using the ANSYS-FLOW-FLUENT software. The results of the simulation are shown to be compatible with the experimental results, the deviations observed between computational modeling and practice are discussed based on the results. Key words: Flow; permanent heat transfer, convection, computational modeling. NOMENCLATURA Ψ função de corrente Re número de Reynolds Kɛ modelo de turbulência INTRODUÇÃO O escoamento de fluidos em tubulações levando-se em conta os efeitos convectivos é um tema de grande relevância em engenharia. Diversas são as aplicações práticas relacionado as trocas térmicas em tubulações, como por exemplo: placas de aquecimento solar, sistemas de resfriamento de reatores nucleares, indústria de processamento de alimentos, indústria química, condensadores e evaporadores presentes em sistemas de refrigeração e aquecimento, sistemas de cogeração, indústria petroquímica, entre outras aplicações [1, 2]. Segundo Çengel e Ghajar [3], embora a fundamentação teórica do escoamento de fluidos seja razoavelmente bem compreendida, as soluções teóricas com maiores aplicações são utilizadas apenas em alguns casos simples, onde o escoamento é laminar. Além disto a teoria é completamente desenvolvida em tubos circulares.