Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317435.pdf: 5341230 bytes, checksum: b2ca7daaf7a674edad73a5d837540255 (MD5) / A transferência de calor possui um papel de grande importância na eficiência e na confiabilidade de compressores. O objetivo deste trabalho é avaliar experimentalmente a transferência de calor em componentes de um compressor alternativo de refrigeração doméstica durante transientes térmicos que ocorrem na operação do tipo liga/desliga em sistemas de refrigeração. Este estudo é necessário visto que este fenômeno é bem distinto daquele que ocorre na condição de equilíbrio térmico definida em norma para testes de compressores em calorímetros. Medições de temperatura no óleo lubrificante e no fluido refrigerante em alguns pontos do ambiente interno do compressor são também realizadas, a fim de permitir a avaliação de coeficientes locais de transferência de calor. A investigação revelou a presença de diferentes escalas de tempo associadas aos processos de transferência de calor nos diversos componentes durante o transiente térmico. Além disto, observou-se que os escoamentos de óleo lubrificante e de refrigerante induzido pelo mecanismo de acionamento do pistão são responsáveis pela intensificação da troca de calor em diversas regiões do compressor. Notou-se também que o fluxo de calor em algumas regiões é bastante alterado pelo regime de operação cíclico. Por exemplo, a região frontal do muffler de sucção apresenta valores de fluxo médio de calor, nas condições transientes, da ordem de 70% do obtido em regime permanente. Além disto, as temperaturas do óleo lubrificante e do motor na operação cíclica são bem inferiores àquelas de regime permanente.<br> / Abstract : Heat transfer has a major role in the efficiency and reliability of reciprocating compressors adopted in household refrigeration. The objective of this study is to evaluate the heat transfer in several components of the compressor during thermal transients that occurs in the usual on/off operating condition of refrigeration systems. In fact, this is an important aspect since virtually all analyzes consider the condition of thermal equilibrium. Measurements of temperatures in the lubricating oil and in the refrigerant at different locations inside the compressor are also performed to allow the evaluation of local heat transfer coefficients. The investigation revealed the presence of different time scales associated with the heat transfer process in each component during the thermal transient. It has also been observed that the flow of refrigerant and lubricating oil induced by the crankshaft mechanism greatly affect the heat transfer process in different regions of the compressor. As far as the thermal transient is concerned, the heat flux in some regions was seen to be significantly affected by the cyclic operating condition. For instance, mean heat flux on the surface of the suction muffler in the cyclic condition is approximately 70% of that obtained in the thermal equilibrium condition. Moreover, the temperatures of both the lubricating oil and the electric motor in the cyclic condition are significantly smaller than those achieved in the thermal equilibrium condition.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-08T13:34:10Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4547627 bytes, checksum: a4a81c5a342f075f57ece4068d5817db (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T13:34:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4547627 bytes, checksum: a4a81c5a342f075f57ece4068d5817db (MD5) Previous issue date: 2015-11-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com a presente pesquisa objetivou-se levantar e avaliar, comparativamente, o ambiente térmico no interior de dois aviários de postura verticais. As tipologias representativas da avicultura industrial do Brasil em sistemas intensivos de produção avaliadas foram: ventilados naturalmente e com sistemas de ventilação por pressão negativa em modo túnel. Esta pesquisa foi realizada em granja comercial, situada no município de Pouso Alto - Minas Gerais, localizado na Serra da Mantiqueira. Os galpões eram constituídos por cinco alas de gaiolas com seis níveis de altura cada, o que permite o alojamento de até 100 mil aves. No interior de cada aviário estudado, foram utilizados sessenta sensores de temperatura e vinte sensores de umidade relativa do ar, os quais foram distribuídos nos corredores entre as baterias de gaiolas e nas laterais de forma uniforme e equidistante ao longo do comprimento do galpão em dois níveis de altura. Um sensor de umidade relativa e um sensor de temperatura foram instalados no interior de um abrigo meteorológico, nas proximidades dos galpões, a fim de monitorar as condições ambientais externas. A tese foi organizada em capítulos, assim distribuídos: Capítulo 1: Sistemas arquitetônicos ambientais para produção de ovos no brasil - Revisão bibliográfica; Capitulo 2: Caracterização espacial do ambiente térmico de aviários de postura verticais, abertos e submetidos a ventilação natural; Capitulo 3: Caracterização espacial do ambiente térmico em aviários de postura verticais, fechados e climatizados via ventilação por pressão negativa em modo túnel; Capitulo 4: Avaliação comparativa do ambiente térmico do aviário de postura vertical submetido a ventilação natural e aviário de postura vertical submetido a ventilação por pressão negativa no modo túnel. Observou-se por meio de análises realizadas que a utilização do aviário submetido à ventilação no modo túnel acarreta uma temperatura média e umidade relativa do ar média no interior da instalação com menor amplitude ao longo do tempo. Porém esta instalação apresenta gradiente longitudinal de temperatura elevado. Com exceção das gaiolas posicionadas próximas as faces leste e oeste do aviário ventilado naturalmente, as demais gaiolas apresentaram valores de temperatura com diferença significativa, de aproximadamente 2°C, em relação à temperatura aferida pelo sensor localizado no corredor próximo a gaiola monitorada. Em relação à umidade relativa do ar aferidos no interior das gaiolas, todos os valores apresentaram diferença significativa, quando comparados aos valores coletados nos corredores do aviário, os quais apresentaram valores maiores de umidade relativa do ar. Em relação à posição ideal de alocação dos sensores de temperatura e umidade nos aviários, tem-se que para o aviário submetido à ventilação natural; as posições centrais no nível inferior são indicados para a alocação de sensores de temperatura no interior da instalação e as posições próximas a face leste ao sul e a face oeste ao norte são indicados para melhor alocação de sensores de umidade relativa do ar no interior da instalação. Já, para o aviário submetido à ventilação por pressão negativa no modo túnel, a posição central do nível inferior e as centrais próximas à face sul são aquelas indicadas para a melhor alocação de sensores de temperatura no interior da instalação. Ao passo que para a alocação de sensores de umidade relativa do ar, as posições centrais laterais são aquelas indicadas. / This study aimed to raise and evaluate comparatively the thermal environment inside two different barns equipped by two environment conditioning systems, in vertical system: a) open facilities with natural ventilation, and b) closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode and with evaporative cooling. This research was carried out on a commercial farm, located in the Pouso Alegre city - Minas Gerais, located the Serra da Mantiqueira. The sheds were comprised of five rows of cages and six levels height each, which allows housing of up to 100 thousand birds. Within each facility were used sixty temperature sensors and twenty humidity sensors distributed in the halls between the battery cages and in the sides uniformly and equidistantly along the shed length at two levels height. One humidity sensor and one temperature sensor were installed inside a weather shelter, near the facilities to monitor the external environmental conditions. The thesis is organized into chapters as follows: Chapter 1: Environmental Architectural Systems for egg production in Brazil - Review; Chapter 2: Characterization of the thermal environment in open facilities with natural ventilation, in vertical systems; Chapter 3: Temperature characterization in closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode; Chapter 4: Comparison of the thermal environment of the open facilities with natural ventilation and closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode. It was observed that use of closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode leads the average temperature and relative humidity inside the sheds with lower amplitude over time. However, this installation presents longitudinal gradient high temperature. Except for the cages placed near the east and west, sides of the barn ventilated naturally, the other cages presented temperatures significant difference about 2°C compared to temperature measured by the sensor located in the hallway next to monitored cage. Regarding the relative humidity measured inside the cages, all values showed significant difference when compared to the values checked in the hallway, which had higher humidity. About the ideal position to allocated temperature and humidity sensors in the sheds, it was observed that for open facility with natural ventilation; the central position on the lower level is indicated for the temperature sensors and the nearby positions east face to south and west face to north are better to moisture sensors. For the closed facilities mechanically ventilated subjected to negative pressure in tunnel mode, the central position of the lower level and the central position near the south face are those given to allocate the temperature sensors. While for allocation of relative humidity, sensors are the side central positions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-26T10:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 302714.pdf: 4306894 bytes, checksum: ad690e1a06dcba1eb4a636327ce82b07 (MD5) / As eficiências volumétrica e isentrópica de compressores alternativos são reduzidas pelo superaquecimento do gás ao longo do sistema de sucção. Considerando que o escoamento nesses sistemas é pulsante, torna-se importante saber em que grau os transientes do escoamento afetam o superaquecimento. Assim, o presente estudo objetiva a caracterização da transferência de calor no escoamento pulsante de sistemas de sucção de compressores alternativos. Com este propósito, um sistema de sucção simplificado foi construído e instrumentado com transdutores de pressão piezelétricos e sondas de fio quente e de fio frio os quais são empregados para medições de transientes de pressão, velocidade e temperatura e pressão em pontos específicos do sistema de sucção, respectivamente, considerando três condições de operação do compressor. Para essas mesmas condições, o escoamento foi também simulado numericamente pelo método dos volumes finitos, com o emprego do modelo RNG - para previsão do transporte turbulento. A partir da investigação, pôde-se constatar um aumento significativo da temperatura do fluido junto à câmara de sucção do sistema no curto período de tempo em que a válvula encontra-se fechada. Além disto, verificou-se dos resultados numéricos que a taxa de transferência de calor no sistema de sucção para o escoamento transiente pode ser até 8% mais intensa do que aquela que ocorreria em regime estacionário. Por fim, observou-se que, para o sistema de sucção indireta testado, grande parte do superaquecimento ocorre no trajeto e mistura do gás entre o passador de sucção na carcaça e a entrada do sistema de sucção, sendo que o aumento médio da temperatura do gás no sistema de sucção propriamente dito é de apenas 9% do aumento total. / The volumetric and isentropic efficiencies of reciprocating compressors are reduced by the gas superheating through the suction system. Since a pulsating flow condition prevails in such systems, it is important to verify to what extent the transient flow regime affects the gas superheating. The present study is aimed at characterizing the heat transfer process in the suction systems of reciprocating compressors. For this purpose, a simplified geometry of suction system was adopted and instrumented with piezoelectric pressure transducers and hot wire and cold wire probes for measurements of pressure, velocity and temperature at specific points in the flow under three compressor operating conditions. In order to complement the analysis, the flow in the suction system was numerically solved via the finite volume method, with the RNG k-E model being employed to predict the turbulent transport. The analysis revealed a significant rise in the gas temperature near the suction chamber within the short period in which the suction valve is closed. Additionally, the numerical predictions have shown that heat transfer rate under the flow transient regime can be up to 8% greater than that which would occur in a steady flow regime. Finally, it has been found that superheating in the tested indirect suction system prevails inside the compressor shell due to mixing between hot and cold streams of gas that takes place between the compressor inlet and the suction system entrance, with the temperature increase in the suction system itself corresponding to only 9% of the total increase.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:54:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304880.pdf: 3296956 bytes, checksum: 5d2475c7c0f1114bb33db6426fa93aff (MD5) / A distribuição de temperatura em componentes de compressores afeta as suas eficiências volumétrica e isentrópica, bem como a sua confiabilidade e a lubrificação hidrodinâmica dos mancais. Apesar da importância de conhecer essa distribuição de temperatura, a transferência de calor associada é de difícil modelação, sendo influenciada pela eficiência do motor elétrico, pelo atrito viscoso nos mancais e pelo escoamento de fluido refrigerante e óleo lubrificante. A presente dissertação apresenta um modelo de simulação térmica desenvolvido para prever as temperaturas de diferentes componentes de um compressor alternativo de refrigeração doméstica. O modelo leva em consideração os principais mecanismos de troca de calor no interior do compressor, como condução, convecção, radiação e advecção decorrente do escoamento do óleo e do gás refrigerante. Com este objetivo, a equação da conservação da energia foi aplicada e resolvida numericamente em 63 elementos geométricos simplificados do compressor, empregando um circuito térmico equivalente e correlações de troca de calor disponíveis na literatura. Assume-se que o compressor opera em regime plenamente cíclico e resolvem-se os processos de compressão e de transferência de calor de forma acoplada. Após a validação do modelo, procede-se uma análise detalhada da transferência de calor no interior do compressor em diferentes condições de operação. Resultados são apresentados para a temperatura e o fluxo de calor em cada um dos componentes, permitindo a quantificação de parâmetros de eficiência global do compressor. / The temperature distribution in a reciprocating compressor affects its volumetric efficiency, lubrication and reliability. Nevertheless, the modeling of all heat transfer processes that take place in such application is a difficult task because it is strongly related to the efficiency of both the electrical motor and the crankshaft mechanism, and also the flow of lubricating oil and refrigerant fluids inside and outside the compression chamber. This dissertation presents a model based on the thermal network circuit aproach developed to predict the temperature of the components of a reciprocating compressor. The model takes into account the main heat transfer mechanisms, such as conduction, convection, radiation and advection due to the flow of oil and refrigerant. The compressor is divided into 63 simplified geometry elements in which the energy equation is applied and solved numerically, by using a thermal network circuit and heat transfer correlations available in the literature. The compressor is assumed to be in a cyclic steady-state operating condition, with the compression process and heat transfer being modeled in a segregated but coupled manner. The thermal network circuit model is computionally inexpensive and allows a thorough understanding of the heat transfer process in the compressor. After being validated with reference to experimental data, the model is used to investigate heat transfer in a reciprocating compressor under different operating conditions. Results are provided for the temperature and heat flux at different components and also for the compressor overall eficiency.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T14:53:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:57:00Z : No. of bitstreams: 1 147203.pdf: 41489446 bytes, checksum: 67db173931e4cf28be21248731855f90 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Unoversidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-19T14:16:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Através da caracterização do clima e análise bioclimática de Brasília este trabalho pretende ter contribuído para facilitar ao profissional de projeto a incorporação de princípios bioclimáticos ao projeto arquitetônico. O potencial das estratégias bioclimáticas de ventilação, resfriamento evaporativo e isolamento térmico da cobertura, identificado na análise realizada, foi avaliado no edifício da Câmara Legislativa do DF. As estratégias de resfriamento evaporativo e isolamento térmico da cobertura apresentaram o melhor desempenho, do ponto de vista do conforto térmico. É possível perceber que, para o clima de Brasília, a utilização de um projeto arquitetônico adequado e de sistemas passivos de resfriamento pode garantir a diminuição do consumo do ar condicionado, mesmo em edifícios com ganhos térmicos elevados.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-08T13:26:50Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5743173 bytes, checksum: 788f64478c8fd8906c1b7aad54912450 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-08T13:26:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5743173 bytes, checksum: 788f64478c8fd8906c1b7aad54912450 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A avicultura de corte é uma das atividades da pecuária mais importante em todo o mundo, sendo fonte de proteína animal de qualidade e baixo custo, além da geração de renda e emprego para a população. A atividade avícola vem se aperfeiçoando e investindo cada vez mais em tecnologias para melhor produtividade e bem estar animal, assim, permite novos conceitos em sistemas de criação de frangos de corte. Na escolha de qual sistema implantar, existe a procura incansável por maior eficiência na produção, que possui como pilares a viabilidade econômica e técnica, com destaque nos aspectos produtivos, sanitários e de bem estar. Contudo, sabe-se que o ambiente de criação ainda é um desafio para os sistemas de produção, sendo de interesse para produtores, pesquisadores, consumidores e demais pessoas relacionadas a atividade. Portanto, esta pesquisa teve como objetivo fazer o levantamento e avaliação do ambiente interno de dois galpões para alojamento de frangos de corte em sistema intensivo de produção, sendo conduzida em duas etapas. A primeira etapa foi realizada em aviário com fechamento de alvenaria, aquecimento por fornalhas a lenha e ventilação pressão negativa tipo túnel, localizado no Brasil. A segunda foi desenvolvida em aviário com fechamento em alvenaria, aquecimento a partir do piso, ventilação pressão negativa tipo cruzada e isolamento térmico nas paredes e cobertura, localizado em Portugal. A tese foi organizada em dois experimentos, onde cada experimento é referente a cada uma das etapas da pesquisa. Os experimentos foram assim intitulados: Experimento I - Mapeamento térmico e aéreo para controle fino de climatização de aviários sólidos para frangos de corte no Brasil; Experimento II - Mapeamento e análise do ambiente térmico de aviário com isolamento térmico e piso radiante para frangos de corte em Portugal. Observou-se por meio das análises e dos mapas elaborados, que em ambos os aviários foram verificadas variabilidade térmica entre as diferentes posições espaciais da instalação, e que nenhum dos dois sistemas de aquecimento utilizados foram capazes de assegurar uma uniformidade completa da temperatura do ar no interior das instalações. O aviário localizado no Brasil não garantiu situações de conforto às aves alojadas. Para o aviário localizado em Portugal, conclui-se que as aves estavam em conforto térmico na fase de aquecimento, e em estresse térmico na fase pós aquecimento. / The poultry production is one of the most important activities of livestock around the world, a source of animal protein quality and low cost, in addition to generating income and employment for the population. The poultry activity is improving and increasingly investing in technology to improve productivity and animal welfare, thus enables new concepts in the creation of broiler systems. In choosing which system to deploy, there is the relentless pursuit of greater efficiency in production, which has as pillars of the economic and technical feasibility, especially in the productive aspects, health and wellness. However, it is known that the husbandry environment is still a challenge for the production systems, being of interest to producers, researchers, consumers and other people related to activity. Therefore, this research aimed to survey and evaluate the internal environment of two sheds for housing broiler chickens in intensive production system, being conducted in two stages. The first stage was performed in an aviary with masonry closure, heating by wood-fired furnaces and tunnel-type negative pressure ventilation, located in Brazil. The second was developed in an aviary with masonry closure, heating from the floor, ventilation cross-type negative pressure and thermal insulation in walls and roofing, located in Portugal. The thesis was organized in two experiments, where each experiment is related to each of the stages of the research. The experiments were thus titled: Experiment I - Thermal and aerial mapping for thin air conditioning control of solid aviaries for broiler chickens in Brazil; Experiment II - Mapping and analysis of avian thermal environment with thermal insulation and underfloor heating for broiler chickens in Portugal. It was observed from the analyzes and the maps elaborated that in both aviaries thermal variability was verified between the different spatial positions of the installation, and that neither of the two heating systems used were able to assure a complete uniformity of the air temperature in the inside the facilities. The aviary located in Brazil did not guarantee comfort situations to the birds housed. For the aviary located in Portugal, it was concluded that the birds were in thermal comfort durins the heating phase, and in thermal stress in the post-heating phase.

Orientador: Teófilo Miguel de Souza / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Glauce Gonzaga Silva / Resumo: O Desempenho térmico é definido como o comportamento térmico mínimo esperado das edificações como resposta ao clima externo e condições de uso dos ambientes, visando melhores condições de conforto térmico interior. O conforto térmico é um dos principais indicadores da qualidade de uma edificação e pode ser alcançado através da aplicação dos conceitos bioclimáticos, com adequação da edificação ao clima e a paisagem do local de construção. A adoção de estratégias bioclimáticas pode proporcionar à edificação alta qualidade ambiental e energética e consequentemente a redução no consumo de energia elétrica e melhoria na saúde e bem-estar dos usuários. A fim de verificar se as condições internas das edificações estão adequadas aos parâmetros de conforto térmicos desejáveis ou aceitáveis, emprega-se a avaliação do desempenho térmico. Sendo as habitações populares carentes de projetos bem planejados, que considerem estratégias de adaptação ao meio, são estas, objetos de maior interesse na verificação de desempenho térmico. O presente estudo tem por objetivo avaliar o desempenho térmico de habitações populares na microrregião de Guaratinguetá-SP, utilizando métodos teóricos e experimentais, conforme os critérios de desempenho da norma brasileira NBR 15575/2013. Foram avaliadas sete edificações nos períodos de verão e inverno, sob condições reais de utilização, as quais apresentaram desempenho insatisfatório pelo método de cálculo, sendo necessário proceder com o método de medição de campo, para a avaliação final de desempenho térmico / Abstract: Thermal performance is defined as the minimum expected thermal behavior of buildings in response to the external environment and conditions of use environments, seeking better indoor thermal comfort. Thermal comfort is one of the key indicators of the quality of a building and can be reached through the application of bioclimatic concepts, adapting the building to the climate and the landscape of the construction site. The adoption of bioclimatic strategies can provide high quality environmental building and energy and consequently the reduction in electricity consumption and improved health and well-being of users. In order to verify whether the indoor conditions of buildings are appropriate to the desirable or acceptable thermal comfort parameters, we use the thermal performance evaluation. As low-cost houses do not count on well-planned projects, which consider strategies for adaptation to the environment, they are objects of greater interest when checking the thermal performance. This study aims to evaluate the thermal performance of low-cost houses in the microregion of Guaratinguetá-SP, using theoretical and experimental methods, according to the performance criteria of the Brazilian standard NBR 15575/2013. Seven buildings were evaluated during summer and winter, under actual conditions of use, which showed poor performance by calculation method, being necessary to the field of measurement method, for the final evaluation of thermal performance / Mestre

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: f. 104-110 / Este trabalho aborda o problema de desenvolvimento e análise numérica e experimental de algoritmos para controle de conforto em sistemas de climatização com uma variável manipulada, como é o caso dos sistemas de aquecimento e condicionamento de ar mais us / Abstract: This work addresses the problem of numerical and experimental analysis of comfort control algorithms for air conditioning systems with one manipulated variable. This is a frequent case present in HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning)

Tese (dotourado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f.139-147 / Nos últimos anos, sistemas de climatização de expanção direta ou indireta eram considerados as melhores estratégias para prover conforto térmico e qualidade do ar em ambientes de edificações. Atualmente, com a necessidade da redução do consumo de energia, / Air-conditioning systems were in the past considered as the ultimate choice to provide thermal comfort and indoor air quality to building occupants, but today, with a need of reducing energy consumption, alternative solutions have to be developed and impl