
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Não Informado
Departamento: Não Informado
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Dissertação
Título: ESTUDO DA FORMAÇÃO DE GEADA EM TROCADORES DE CALOR DE ALETAS PERIFÉRICAS
Orientador
- JADER RISO BARBOSA JUNIOR
Aluno
- MARCO AURELIO STIMAMIGLIO TIMMERMANN
Conteúdo
Este trabalho apresenta um estudo teórico e experimental da formação de geada em trocadores de calor de aletas periféricas, os quais possuem uma nova geometria da superfície externa de trocadores de calor compactos. tal estudo tende a complementar o trabalho desenvolvido por pussoli (2010), o qual avaliou a performance termo-hidráulica deste tipo de trocador de calor sob condições secas (sem formação de condensado ou geada). a geometria externa consiste em seis aletas cujas bases são acopladas radialmente ao redor do tubo, e cujas pontas são conectadas pelas aletas periféricas. isto resulta em um conjunto hexagonal de aletas, que são fabricados em três diferentes tamanhos, caracterizados pelo comprimento das aletas radiais. as aletas são montadas sobre o tubo, defasadas de 30° entre si, dando origem ao trocador de calor. o trabalho foi dividido em duas frentes. a experimental consistiu em utilizar um calorímetro de túnel de vento de circuito fechado para testar um protótipo do trocador de calor de aletas periféricas, sob condições nas quais ocorre a formação de geada. o calorímetro controla a vazão volumétrica e as condições psicrométricas do ar na entrada da seção de teste, além da temperatura de entrada do fluido refrigerante que circula no trocador de calor. a taxa de transferência de calor e a massa de geada acumulada durante os testes são calculados por meio de balanços de energia e massa no trocador. além disso, mede-se a queda de pressão no lado do ar causado pela presença da geada. a frente numérica consistiu em desenvolver a modelagem matemática dos fenômenos de transferência de calor e de massa que ocorrem no trocador para uma variedade de condições de operação, de modo a prever seu comportamento transiente. o modelo considera o caminho percorrido pelo ar no trocador de calor como um meio poroso, cuja porosidade, diâmetro equivalente de partícula e propriedades termofísícas variam com o tempo devido ao acúmulo de geada. o equacionamento foi implementado na plataforma ees (klein e alvarado, 2015) para automatização dos cálculos. os resultados gerados pelo modelo matemático apresentaram concordância satisfatória com os experimentos para as principais variáveis avaliadas. o modelo foi capaz de prever a redução na taxa de transferência de calor e o aumento da queda de pressão do lado do ar devido à presença da geada. a efetividade de entalpia apresentou boa concordância no início de todas as simulações, com desvios da ordem de ± 15 %. contudo, com o aumento do tempo de simulação, erros maiores foram encontrados em algumas condições. a comparação da massa de geada formada e da queda de pressão do lado do ar foram satisfatórias, tendo em vista que a maior parte das simulações correlacionou os dados experimentais com desvios de ± 20 %.
Índice de Shannon: 3.89101
Índice de Gini: 0.926231
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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5,40% | 3,75% | 5,95% | 4,85% | 4,80% | 4,44% | 14,46% | 7,84% | 5,79% | 5,30% | 8,42% | 4,31% | 9,90% | 4,53% | 5,21% | 5,05% |
ODS Predominates


5,40%

3,75%

5,95%

4,85%

4,80%

4,44%

14,46%

7,84%

5,79%

5,30%

8,42%

4,31%

9,90%

4,53%

5,21%

5,05%