Formação de gelo em torno de cilindros verticais

Neste trabalho procurou desenvolver-se um método que permitisse avaliações locais de propriedades no processo de formação de gelo. Para isto é necessário conhecer os valores locais dos coeficientes de película e portanto resolver os campos de escoamento, temperatura e concentração. Utilizou-se método de vorticidade e função corrente para a solução do campo de escoamento. As equações para resolução do campo de temperaturas e umidade também tiveram seus fluxos convectivos convertidos de forma a se tornarem dependentes da função corrente. Obtidos os coeficientes de película usou-se um modelamento de dois estágios para a determinação da taxa de crescimento da fronteira de gelo. Os resultados obtidos foram plotados, analisados e comparados com resultados numéricos experimentais obtendo uma boa concordância. Resultados adicionais mostrando a variação da densidade, distribuição de temperatura, espessura da camada de gelo foram analisados e comentados. Os resultados deste trabalho são da maior importância nos futuros estudos de formação de gelo e também na otimização energética do processo de degeloThis investigation describes a model which permits evaluating the local properties during the process of frost formation. To achieve this objective it was necessary to know the local heàt and mass transfer coefficient and hence solve the flow, heat and humidity fields. The solution is based upon converting the fields function in terms of the vorticity and stream function. Once the local heat and mass transfer coefficients are determined a two stage model for the frost formation was used to determine the growth rate of the frost layer. The results were then compared with existing numerical and experimental results and good agreement were found. Additional results were obtained to demonstrate the variation of frost density, temperature field and frost thickness. These results were analyzed and commented. The results obtained from this investigation are important in future studies in frost formation as well as in the energy optimization of the defrosting proces