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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: UM SISTEMA À BASE DE ELETROVÁLVULAS PARA O GE-RENCIAMENTO HIDRÁULICO DE REGENERADORES MAG-NÉTICO-ATIVOS

Orientador
  • JADER RISO BARBOSA JUNIOR
Aluno
  • PEDRO OLIVEIRA CARDOSO

Conteúdo

A refrigeração magnética é alvo de estudos por diversos grupos ao redor do mundo, sendo os resultados de suas pesquisas responsáveis pela concepção de diversas configurações de protótipos de refrigeradores magnéticos disponíveis na literatura. nesse contexto, a fim de aumentar a eficiência dos sistemas existentes e de gerações futuras, é necessário avaliar a influência de parâmetros operacionais de cada sub-sistema e sua contribuição para o desempenho final do conjunto. dentre os diversos sub-sistemas de refrigeradores magnéticos, o gerenciamento hidráulico do fluido chega a ser responsável por mais de 60% da potência consumida pelo sistema, segundo resultados experimentais obtidos por capovilla et al. (2016). o principal motivo para o elevado consumo de potência da maioria dos protótipos é o fato de utilizarem sistemas de válvulas similares, do tipo rotativo com vedação do tipo face-face. desta forma, este trabalho identificou e selecionou através de um modelo matemático de um circuito hidráulico de um regenerador magnético-ativo, eletroválvulas comerciais de 3/2 vias e 2/2 vias, que em seguida tiveram suas características avaliadas em uma bancada experimental desenvolvida especialmente neste trabalho. foram realizados testes em regime permanente e cíclico, totalizando 136 casos conforme o previsto no planejamento dos experimentos. além disso, foi projetado e fabricado um circuito eletrônico auxiliar para as medições de tensão e corrente elétrica. os consumos de potência elétrica das quatro válvulas selecionadas foram avaliados, submetendo-as a pressões de suprimento que variaram de 2,5 a 7,5 bar com temperatura de fluido e ambientes controlados. as válvulas solenoides tipo a, tipo b e tipo d foram submetidas a frequências de chaveamento de 0,4 hz a 2,8 hz. os tempos de respostas foram identificados através da pressão hidráulica a montante e jusante destas válvulas além da corrente elétrica para válvulas com solenoide. a válvula com acionamento piezoelétrico tipo h apresentou constantes vazamentos, e mostrou-se inoperante em regime cíclico para as faixas de frequências testadas neste trabalho, entretanto, mostrou-se com o menor consumo de potência elétrica entre as válvulas testadas e coeficiente de vazão experimental dentro da faixa desejada para o circuito hidráulico de um refrigerador magnético. as válvulas do tipo b proporcionaram as maiores vazões no circuito hidráulico, o baixo consumo energético foi identificado, porém acima do informado pelo catálogo do fabricante. apesar de sua atuação em dois estágios favorecer o consumo energético, ela atrasa o tempo de fechamento, necessitando a aplicação de atraso induzido no controle destas válvulas. as mesmas apresentaram problemas no fechamento em regimes cíclicos quando submetidas a pressões de suprimento maiores. as válvulas tipo d apresentaram comportamento simétrico em regime cíclico e permanente, mas devido ao seu alto consumo energético e baixo coeficiente de vazão, desqualificam esta, para aplicações em refrigeradores magnéticos. a partir do estudo teórico e experimental desenvolvido neste trabalho é possível aplicar um novo conceito no gerenciamento hidráulico para refrigeradores magnéticos, com características flexíveis quanto ao tempo de escoamento e menor potência de acionamento comparada a sistemas atuais.

Índice de Shannon: 3.55415

Índice de Gini: 0.875063

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
2,89% 3,64% 4,82% 3,42% 3,64% 5,79% 28,92% 5,60% 5,14% 3,39% 4,35% 12,46% 3,90% 4,49% 2,67% 4,88%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

2,89%

ODS 2

3,64%

ODS 3

4,82%

ODS 4

3,42%

ODS 5

3,64%

ODS 6

5,79%

ODS 7

28,92%

ODS 8

5,60%

ODS 9

5,14%

ODS 10

3,39%

ODS 11

4,35%

ODS 12

12,46%

ODS 13

3,90%

ODS 14

4,49%

ODS 15

2,67%

ODS 16

4,88%