Este trabalho teve como objectivo simular numericamente o escoamento em estado estacionário de iogurte no interior de um canal pertencente a um permutador de placas. A simulação consistiu na resolução simultânea de três problemas: dois de condução de calor através das placas em aço
inox e um de fluxo não-isotérmico do iogurte no canal referido.
A simulação foi efectuada recorrendo ao software POLYFLOW, utilizando este o método de elementos finitos na resolução das equações de Navier-Stokes.
Na fase inicial do trabalho construiu-se o domínio geométrico do problema, sendo este constituído por três elementos tridimensionais: placa superior, placa inferior e canal por elas delimitado.
As placas apresentavam um conjunto de corrugações, tendo-se definido a sua geometria recorrendo a uma função sinusoidal.
Posteriormente, efectuou-se a discretização do domínio, obtendo-se uma malha com um total
de 161474 elementos (tetraédricos, hexaédricos, prismas e pirâmides) e 34373 nós.
O iogurte apresentava um comportamento Não-Newtoniano, sendo a sua viscosidade descrita
pelo produto da lei da potência e lei de Arrhenius. Devido ao baixo valor do índice de fluxo e alto valor da energia de activação, estes parâmetros conduziam a dificuldades na convergência das
simulações efectuadas.
Para a resolução das dificuldades de convergência citadas, utilizou-se o método das iterações de Picard no respeitante ao índice de fluxo e um processo evolutivo na energia de activação.
Foi utilizada como condição de fronteira um fluxo de calor variável ao longo das placas para descrever o calor perdido pelo iogurte ao longo das mesmas. Esta condição fronteira foi deduzida recorrendo a dados experimentais.
Os dados experimentais disponíveis, nomeadamente temperatura do iogurte à saída do canal, permitiram verificar a validade dos pressupostos considerados nas simulações.
