
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Tecnológico
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Dissertação
Título: ESTUDO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR DE NANOFLUIDOS SUBMETIDOS À CONVECÇÃO NATURAL EM UMA CAVIDADE
Orientador
- ALEXANDRE KUPKA DA SILVA
Aluno
- LEONARDO CASAGRANDE DALLA VECCHIA
Conteúdo
As empresas exploradoras de petróleo têm buscado campos petrolíferos em águas cada vez mais profundas, com o objetivo de suprir a demanda energética mundial. no entanto, a exploração de petróleo em águas profundas possui uma série de desafios como, por exemplo, o fornecimento de energia elétrica para suprir os equipamentos de operação. uma típica rede de distribuição submarina conta com equipamentos como transformadores e inversores de frequência, que dissipam uma grande quantidade de calor devido ao alto consumo de energia. para que não haja sobreaquecimento e outros danos a estes equipamentos, é necessário um sistema para resfriá-los. dentre os métodos mais utilizados, destaca-se o resfriamento por convecção natural, devido às baixas temperaturas encontradas no oceano. neste sistema, um fluido dielétrico é inserido no interior do equipamento e a troca de calor entre o oceano e o equipamento ocorre pela movimentação do fluido decorrente da variação de sua densidade. no entanto, como este fluido deve obrigatoriamente ser isolante elétrico, as propriedades térmicas destes acabam não sendo as ideais. neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo principal avaliar o efeito que a adição de nanopartículas de nitreto de boro hexagonal (hbn) e de óxido de ferro (fe3o4) em um óleo dielétrico (midel7131) causam nas propriedades do fluido e no fenomêno de transferência de calor por convecção natural em uma cavidade. a concentração em massa de nanopartículas variou entre 0,01 e 2,00% e as propriedades avaliadas foram a densidade, viscosidade dinâmica e condutividade térmica. além disso, análises utilizando dynamic laser scattering (dls) foram conduzidas com o objetivo de avaliar o tamanho das nanopartículas após a preparação do nanofluido e também a estabilidade do mesmo. análises qualitativas, através de aquisição de imagem, também foram realizadas com o objetivo de avaliar a estabilidade dos nanofluidos. para a análise do fenômeno de convecção natural em cavidade, adaptou-se a bancada montada por popinhak et al. (2013) e os resultados foram avaliados em termos do calor trocado com o fluido e do h de convecção do mesmo. a adição de nanopartículas mostrou exercer pouca influência em relação a densidade do fluido, enquanto que na viscosidade dinâmica os aumentos chegaram a 4% e 11,8% para os nanofluidos de fe3o4 e hbn, respectivamente. em relação a condutividade térmica, os aumentos foram mais discretos, chegando a 1,6 % para o nanofluido de fe3o4, e 5,4 % para o nanofluido de hbn. analisando apenas as propriedades, o nanofluido de hbn apresentou melhores resultados, uma vez que um aumento da viscosidade é prejudicial para o fenômeno analisado, e o aumento na condutividade térmica é benéfico. o melhor desempenho do nanofluido de hbn foi confirmado também nos testes experimentais da bancada. apesar de apresentar ganhos no valor médio do h de convecção, os resultados do conjunto de testes para o nanofluido de hbn se mostraram dispersos, indicando que este parâmetro possui valores próximos aos do óleo puro.
Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.29222
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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3,21% | 3,43% | 3,69% | 2,81% | 2,63% | 3,65% | 39,78% | 4,51% | 3,97% | 4,34% | 4,58% | 3,93% | 5,82% | 6,81% | 4,03% | 2,81% |
ODS Predominates


3,21%

3,43%

3,69%

2,81%

2,63%

3,65%

39,78%

4,51%

3,97%

4,34%

4,58%

3,93%

5,82%

6,81%

4,03%

2,81%