
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: TUBOS DE CALOR DE SEÇÃO TRIANGULAR APLICADOS AO CONTROLE TÉRMICO DE CÉLULAS A COMBUSTÍVEL DO TIPO PEM
Orientador
- EDSON BAZZO
Aluno
- MARCOS VINICIO ORO
Conteúdo
O arrefecimento de células a combustível é uma preocupação atual da indústria nacional, particularmente no caso de células a combustível do tipo pem, também conhecida por pemfc (proton exchange membrane fuel cell). diversas técnicas de resfriamento são descritas na literatura e consideradas como alternativas de projeto para garantir funcionamento adequado da célula. em consequência das reações químicas, sua temperatura aumenta a ponto de secar a membrana polimérica, prejudicando o transporte dos íons de hidrogênio e, consequentemente, a geração de eletricidade. nas unidades portáteis com baixa capacidade, a célula é resfriada pelo próprio ar de alimentação, soprado por ventiladores. são sistemas que geralmente trabalham com baixas densidades de potência e projetados para operar com ar como agente oxidante. em unidades maiores, de alta densidade de potência, são recomendados sistemas de resfriamento através da circulação de água por canais usinados nas placas de grafite. no presente trabalho são estudados minitubos de calor como alternativa para o arrefecimento de uma unidade de 200 w, disponível no laboratório de combustão e engenharia de sistemas térmicos (labcet), no sentido de garantir operação no intervalo de temperatura requerido, entre 70 e 90 °c. o sistema de controle consiste em um conjunto de trinta minitubos de calor de aço inoxidável, cada um com comprimento de 100 mm, montados em paralelo. o tubo de calor é constituído por um invólucro selado contendo água deionizada como fluido de trabalho, sendo compreendido pelas regiões condensador e evaporador. cada tubo passa por um processo de conformação que proporciona uma seção transversal triangular. duas ranhuras axiais provêem o bombeamento capilar necessário para a recirculação do fluido de trabalho. essa forma de controle representa uma alternativa de baixo custo de fabricação e tecnicamente viável do ponto de vista industrial. testes foram realizados em tubos de calor individuais com potência aplicada em patamares previamente estabelecidos, entre 2 e 10 w. um modelo matemático foi utilizado para avaliar o desempenho e principais parâmetros do tubo de calor, incluindo inventário do fluido de trabalho, temperatura de operação e limite capilar. os resultados mostram que os tubos de calor testados são capazes de dissipar até 10 w, correspondentes à 1,4 w/cm² na seção do evaporador, com a temperatura abaixo de 90 °c, atendendo assim o arrefecimento requerido para a operação da célula.
Índice de Shannon: 3.40018
Índice de Gini: 0.844855
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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2,19% | 2,49% | 3,53% | 3,25% | 3,43% | 9,74% | 34,87% | 6,10% | 5,12% | 3,32% | 5,37% | 4,17% | 6,29% | 3,59% | 2,85% | 3,68% |
ODS Predominates


2,19%

2,49%

3,53%

3,25%

3,43%

9,74%

34,87%

6,10%

5,12%

3,32%

5,37%

4,17%

6,29%

3,59%

2,85%

3,68%