ANÁLISE EXPERIMENTAL E SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM UMA CAMISA CILÍNDRICA DE MOTOR A COMBUSTÃO INTERNA NÃO CONVENCIONAL
motor de combustão interna, não convencional, transferência de calor conjugada, simulação.
Os motores de combustão interna desempenham papel central no desenvolvimento tecnológico desde a Revolução Industrial, sendo amplamente utilizados em diversas áreas da engenharia. O ciclo Otto, predominante em motores de ignição por centelha, passou por diversas modificações ao longo do tempo. Dentre essas inovações, destaca-se a proposta de motores com pistões fixos, no qual a camisa da câmara de combustão realiza movimento alternado, com o objetivo de reduzir a massa das partes móveis e aumentar a eficiência térmica. Nesse cenário, a utilização de combustíveis renováveis tem ganhado destaque, sendo o etanol considerado uma alternativa promissora para aplicação nesse tipo de motor. A construção desse motor não convencional exige a adaptação de componentes de motores tradicionais, demandando análise detalhada de cada elemento para assegurar o funcionamento adequado. Além disso, a geometria complexa do sistema impõe desafios adicionais ao projeto de arrefecimento, exigindo estudo aprofundado sobre a transferência de calor na câmara de combustão. Para tal, foram empregados métodos computacionais e analíticos por meio dos softwares MATLAB, FEAtool e ANSYS, permitindo a avaliação do desempenho térmico de sistemas de arrefecimento a ar com aletas instaladas próximas à câmara de combustão. Os resultados obtidos indicam que a utilização de aletas pode reduzir a temperatura da camisa em até 80% em comparação a modelos sem aletas. Verificou-se ainda que o aumento da velocidade do fluido de arrefecimento pode reduzir a temperatura em até 14%. As simulações apresentaram boa concordância com os dados experimentais, sendo a menor divergência de 1,3%, conforme os parâmetros adotados neste estudo. Dessa forma, o trabalho contribui com avanços significativos no estudo térmico de motores de geometria não convencional, com foco na redução de massa das partes móveis e na melhoria da eficiência térmica.