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ORCID:  http://orcid.org/0009-0008-6553-4536
Tipo do documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Tipo de acesso: Acesso Embargado
Término do embargo: 2027-10-22
Título: Análise numérica e experimental do desempenho de hélices de ventiladores axiais para aplicação em sistemas de refrigeração comercial
Título(s) alternativo(s): Numerical and experimental analysis of the performance of axial fan blades for application in commercial refrigeration systems
Autor(es): Stevanato, Laura Fávero
Primeiro orientador: Silva, Higor Luis
Primeiro coorientador: Silva, Igor Leonardo Lessack de Paula e
Primeiro membro da banca: Marchi, Diego
Segundo membro da banca: Beppler, Diego Luidy
Resumo: Este trabalho apresenta uma análise numérica e experimental do desempenho de hélices de ventiladores axiais aplicados a sistemas de refrigeração comercial. O objetivo principal foi avaliar a influência de parâmetros geométricos das pás, como arqueamento, posição do máximo arqueamento, espessura relativa, tip gap e ângulo de ataque, sobre a eficiência global do ventilador, fornecendo subsídios técnicos para o desenvolvimento de novas geometrias. Para isso, foi desenvolvida uma abordagem híbrida, combinando simulações numéricas em CFD, utilizando o software ANSYS CFX, com ensaios experimentais realizados em câmara de testes para ventiladores. A validação demonstrou boa concordância entre os resultados numéricos e experimentais, principalmente na região de operação de maior relevância prática. A análise paramétrica permitiu compreender os efeitos das variações geométricas e identificar uma configuração otimizada caracterizada pelo deslocamento do máximo arqueamento em direção ao bordo de fuga e pelo aumento no ângulo de ataque global. Embora os ganhos obtidos tenham sido modestos, o estudo resultou em um modelo robusto capaz de prever a curva de desempenho de ventiladores axiais e de integrar-se ao processo de projeto sem necessidade de licenças de softwares adicionais. Os resultados reforçam o potencial de otimização aerodinâmica desses componentes e contribuem para a melhoria da eficiência energética em sistemas de refrigeração.
Abstract: This work presents a numerical and experimental analysis of the performance of axial fan blades applied to commercial refrigeration systems. The main goal was to evaluate the influence of blade geometric parameters, such as camber, position of maximum camber, relative thickness, tip gap and angle of attack, on the overall efficiency of the fan, providing technical background for the development of new geometries. To this end, a hybrid approach was developed, combining numerical simulations in CFD, using ANSYS CFX software, with experimental tests performed in a fan testing chamber. Validation showed good agreement between numerical and experimental results, especially in the operating region of greatest practical relevance. The parametric analysis enabled understanding of the effects of geometric variations and the identification of an optimized configuration characterized by the displacement of the maximum camber towards the trailing edge and an increase in the global angle of attack. Although the improvements obtained were modest, the study resulted in a robust model capable of predicting the performance curve of axial fans and integrating into the design process without the need for additional software licenses. The results highlight the potential for aerodynamic optimization of these components and contribute to improving the energy efficiency of refrigeration systems.
Palavras-chave: Ventiladores axiais
Axial fans
CFD
Refrigeração comercial
Eficiência aerodinâmica
Otimização geométrica.
Commercial refrigeration
Aerodynamic efficiency
Geometric optimization
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::AERODINAMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Referência: STEVANATO, Laura Fávero. Análise numérica e experimental do desempenho de hélices de ventiladores axiais para aplicação em sistemas de refrigeração comercial. 2025. 73 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia - MG, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47689
Data de defesa: 22-Out-2025
Aparece nas coleções:TCC - Engenharia Mecânica

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