Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:47:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240106.pdf: 1312507 bytes, checksum: f15fa92358aceb4bb51fe818d5e3d10c (MD5) / Este trabalho apresenta de forma sistematizada a aplicação de um projeto de experimento para demonstrar a diferença de comportamento entre dois modelos de motor elétrico aplicados em produtos condicionadores de ar. A tabela 7.2 apresenta os fatores e seus níveis usados no experimento, assim como as variáveis resposta que foram analisadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T21:06:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260434.pdf: 2114727 bytes, checksum: 688e77e1357f8b52e94c6f6e9800c4cf (MD5) / O projeto de um sistema de refrigeração consiste em determinar cada elemento deste sistema. Mesmo utilizando diferentes tipos de software para cálculo e projeto deste sistema, há necessidade em se determinar empiricamente alguns parâmetros, por exemplo, a dimensão ideal do comprimento e do diâmetro do tubo capilar e a quantidade ideal de gás refrigerante. É uma tarefa que depende tanto do conhecimento teórico como largamente do conhecimento heurístico adquirido ao longo de anos de experiência. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um Sistema Especialista que tem o objetivo de auxiliar nesta tarefa de determinação empírica de parâmetros do sistema de refrigeração, especificamente a quantidade de fluido refrigerante e a dimensão ideal do tubo capilar no desenvolvimento de condicionadores de ar, tornando esta etapa mais eficaz e dinâmica através da equalização e disseminação do conhecimento. Primeiramente, são apresentados alguns conceitos fundamentais de Psicrometria e Refrigeração necessários à melhor compreensão do trabalho, assim como a apresentação dos procedimentos atuais de ensaios realizados em uma indústria de condicionadores de ar. Em seguida é feita uma exposição dos principais conceitos relativos a Sistemas Especialistas e como estes podem ser aplicados para auxiliar a fase de desenvolvimento de produtos de condicionadores de ar. Após a fundamentação teórica apresenta-se o desenvolvimento do Sistema Especialista, descrevendo como este foi elaborado, detalhes da implementação computacional e suas principais características, assim como o processo de Verificação e Validação. Nesta etapa demonstra-se também o algoritmo que foi utilizado por meio da manipulação dos seguintes parâmetros: temperatura de evaporação, temperatura de condensação, delta de superaquecimento e capacidade de refrigeração. Apresentam-se, finalmente, as conclusões sobre o trabalho, onde são feitas considerações sobre os resultados alcançados, as potencialidades a serem exploradas em trabalhos futuros e comentários finais. The refrigeration system design consists of each element determination. Even using several computer software available for this system design, a few parameters have to be empirically determined, such as the ideal capillary tube dimension and the gas charge. This task depends on the theoretical knowledge, as well the heuristic learned with years of experience. This work describes an Expert System development which has the goal to support the empirical refrigeration system development, as the gas charge and the ideal capillary tubing dimension determination while developing Air Conditioning, providing a more efficient process by the knowledge equalization and dissemination. Initially, a few Psychometric and Refrigeration#s system concepts used during this development are shown, as well as the current testing done at the Air Conditioning industry. Next, it is shown the main Expert System concepts and how they can be used and applied into this product development process. After this entire theoretical basis, the Expert System prototype development is presented, as well as its main characteristics, the computational implementation and the Verification and Validation process. It#s also shown the algorithm used thought the manipulation of the superheating temperature variation, evaporating and condensation temperatures and the cooling capacity. Finally, in the conclusion section a few considerations about this work are presented, the results achieved and the potential growth for future versions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:17:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 263044.pdf: 402882 bytes, checksum: 001ed5cf3717dd222eb34e4b36237c7c (MD5)

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2005 / Inclui bibliografia / Devido à inexistência de programas de simulação de edificações capazes de modelar em detalhe tanto a transferência combinada de calor, vapor e líquido em elementos porosos de edificações como sistemas centrais de climatização, elaborou-se um algoritmo com / Due to the nonexistence of a building simulation program that can simulate in details the combined heat, vapor and liquid transfer in porous elements and the HVAC systems, a generic and flexible computational algorithm has been elaborated in order to inte

Orientador: José Luz Silveira / Banca: Celso Eduardo Tuna / Banca: Jose Nedilo Carrinho de Castro / Banca: João Manoel Dias Pimenta / Banca: Luiz Francisco Marcon Ribeiro / Resumo: Máquinas de absorção são dispositivos que produzem frio ou calor útil utilizando como fonte principal o calor residual de processos ou da queima de combustíveis diversos. Estes sistemas de refrigeração podem ser recomendados para aplicações em sistemas de condicionamento de ar de ônibus e caminhões, onde o espaço disponível para a instalação do mesmo é pequeno. Neste trabalho efetua-se o balanço exergético de uma máquina de absorção que utiliza o calor dos gases de exaustão de um motor de combustão interna (diesel) como fonte de energia. Este sistema é aplicado como ar condicionado veicular alternativo. O cálculo baseia-se em sistema aplicado a um ônibus, onde há um grande fluxo de gases de exaustão a elevadas temperaturas. Conclui-se que o calor residual liberado pelo ônibus é suficiente para acionar o sistema de ar condicionado alternativo, e que em termos exergéticos as maiores irreversibilidades estão associadas ao gerador (desorbedor), indicando de certo modo a necessidade de efetuar melhorias neste componente do sistema de absorção. Finalmente a Análise da Eficiência Ecológica é aplicada, considerando o sistema alternativo para um ônibus com motor Mercedez-Benz. A utilização do mesmo possibilita, além de uma visível economia de combustível, a melhoria da eficiência global e ecológica. / Abstract: Absorption machines are devices that produce useful cold or heat using the residual heat of systems or combustion of several fuels. These absorption refrigeration systems can be recommended for applications in air conditioning systems of buses and trucks, which have a restricted space available for their installation. This work presents the energetic and exergetic balances of an absorption machine that uses the exhaust gases of an internal combustion engine (diesel) as source of energy. Such system is applied as an alternative vehicular air conditioner. The calculation is based on a bus-installed system where a high flow of exhaust gases at high temperatures is produced. It is concluded that the residual heat released by the bus is sufficient to activate the alternative air conditioning system, and that the largest irreversibilities in exergetic terms are associated to the generator (desorber), indicating somewhat the need to accomplish several improvements in this component of the absorption system. Finally the Ecological Efficiency Analysis are applied considering the alternative system to a bus with a Mercedez-Benz Engine. Using that engine enable an economy of combustion and a global and ecological efficiency better. / Doutor

Orientador: André Luiz Seixlack / Banca: João Batista Campos Silva / Banca: Vicente Luiz Scalon / Resumo: Neste trabalho, apresenta-se um modelo numérico do escoamento e da transferência de calor, no regime transiente, de fluidos refrigerantes no interior de tubos capilares, largamente usados como dispositivos de expansão em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar de pequeno porte. Os tubos capilares aqui analisados formam, em parte de suas extensões, um trocador de calor em contracorrente com a linha de sucção do compressor, conhecido como trocador de calor tubo capilar-linha de sucção. A análise do comportamento dinâmico do escoamento é de fundamental importância, pois os tubos capilares são usados em sistemas de refrigeração, que geralmente são controlados pelo método liga-desliga. Tal escoamento é assumido unidimensional e, dependendo da condição no tempo, é dividido em uma região onde o fluido refrigerante encontra-se no estado de líquido sub-resfriado, outra de escoamento bifásico líquido-vapor e outra de vapor superaquecido. O tubo capilar é considerado reto, horizontal, com diâmetro constante e o fenômeno de metaestabilidade do escoamento é desconsiderado. Implementa-se no modelo o procedimento para a simulação de transientes de partida do sistema. A solução do sistema de equações diferenciais, usando o método de Volumes Finitos, é obtida ao longo do tubo até que a condição de bloqueio seja alcançada, ou até que a pressão de evaporação seja atingida, caso o escoamento não esteja bloqueado. Os resultados obtidos são comparados com os dados experimentais disponíveis na literatura e obtidos a partir de outros modelos / Abstract: This work presents a numerical model to simulate unsteady flow and heat transfer along nonadiabatic capillary tubes, commonly used as expansion devices in small refrigeration and air conditioning systems. These capillary tubes form with the suction line of the compressor, in part of their extension, a counter flow heat exchanger. Such device is called capillary tubesuction line heat exchanger. Analysis of the flow dynamic behavior is very important, since the capillary tubes are used in refrigeration systems generally controlled by on-off method. The flow along the straight and horizontal capillary tube, with constant inner diameter, is divided, depending of time condition, into three regions: a single-phase flow of subcooled liquid, a two-phase flow region and a single phase of flow superheat. The flow is taken as one-dimensional and the metastable flow phenomenon is neglected. The procedure for simulation of the start-up transient period of the system is implemented in the model. The solution of the governing equations is obtained using the Finite Volume method, along the tube until the blocking condition is reached, or until the evaporation pressure is reached, if the flow is not blocked. The numerical results obtained are compared with the experimental date from the literature and with results obtained from other models / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006. / Submitted by Luana Patrícia de Oliveira Porto (luana_porto_23@hotmail.com) on 2009-09-28T17:11:30Z No. of bitstreams: 1 2006_Gustavo Soares de Almeida.pdf: 1469812 bytes, checksum: e9482cd72b47484d251058be39c6321a (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2011-01-03T16:16:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Gustavo Soares de Almeida.pdf: 1469812 bytes, checksum: e9482cd72b47484d251058be39c6321a (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-03T16:16:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Gustavo Soares de Almeida.pdf: 1469812 bytes, checksum: e9482cd72b47484d251058be39c6321a (MD5) Previous issue date: 2006-12 / Este trabalho tem por finalidade apresentar uma proposta de metodologia para estudos de viabilidade econômica da utilização do ciclo por absorção por grandes edifícios, empregando gás natural como combustível. Aspira-se que o processo de verificação de viabilidade econômica aqui apresentado seja aplicado tanto em edifícios já existentes, como também em projetos futuros. A metodologia elaborada se utiliza de recursos de engenharia, análise de investimentos, matemática financeira e aspectos técnicos das instalações de ar-condicionado. Para verificar a aplicabilidade da metodologia em análise, apresenta-se um estudo de caso que avalia a viabilidade da utilização de unidades de resfriamento de líquido de ciclo por absorção no edifico da Procuradoria Geral da República – DF. Assim estabelece-se um confronto econômico dos equipamentos de centrais de condicionamento de ar que trabalham por ciclo de compressão de vapor e ciclo por absorção. No estudo de caso em questão foram avaliados três cenários utilizando-se dos critérios propostos para avaliação econômica. Desta forma a metodologia proposta para este caso permitiu uma comparação adequada entre as alternativas de projetos objetivando a melhor escolha a partir de critérios financeiros. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study presents a methodology for economic feasibility studies of the applicability of absorption cycle air conditioning systems in buildings in Brasilia - DF using natural gas as fuel. The verification process of economic viability here presented intends to be applied in existing buildings as well as in future projects. The elaborated methodology uses engineering resources, investments analysis, financial math and technician aspects of air conditioning installation. To verify the applicability of the proposed methodology, a study case is presented in order to evaluate the viability of the use of absorption chillers in the building of Procuradoria Geral da República – DF. Therefore, an economic comparison of compression chillers as well as absorption chillers was established. In this case study three scenes were evaluated using the proposed economic evaluation criteria. In this manner, the methodology proposal for this case has allowed a suitable comparison among the two alternatives of projects identifying the best option from the economical criteria. ______________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Ce travail present une proposition de méthodologie pour l’étude de la viabilité économique d’emploi du cycle par absorption dans les centrales de froid des grands bâtiments, en employant du gaz naturel comme combustible. On attend que le procès de vérification de viabilité économique ici présentée soit appliqué dans des bâtiments déjà existants, aussi bien que dans des projets futurs. La méthodologie élaborée s'utilise des concepts d'ingénierie, analyse d'investissements, mathématiques financière et aspects techniques des installations de climatization. Pour vérifier l'applicabilité de la méthodologie proposée, on present une étude de cas qui évalue la viabilité d’application des unités de refroidissement de liquide par absorption dans le bâtiment de la Procuradoria Geral da República – DF. Ainsi s'établit une confrontation économique directe entre les équipements par cycle de compression à vapeur et de cycle par absorption. Dans l'étude de cas concerné ont été évalués trois scénarios, en s'utilisant des critères d’évaluation économique proposés. De cette forme la méthodologie proposée permet une comparaison appropriée entre les alternatives de projets en objectivant la meilleur choix à partir de critères financiers.

Orientador: Fernando Antonio Gomes Gomide / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T10:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_RodrigoAlmeida_M.pdf: 5374738 bytes, checksum: 8d32f6a726128ad1af5cfc63dd7e3e05 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: : Este trabalho apresenta uma abordagem tecnológica para a obtenção e teste de técnicas de controle e operação inteligentes (baseados no paradigma da computação flexível) de sistemas não lineares. Como caso particular, foi escolhido sistemas térmicos, mais especificamente sistemas de condicionamento de ar (Heating, Ventilation, and Air Conditioning - HVAC). Para que isto seja possível, um modelo de simulação para ar condicionado é desenvolvido (também utilizando o paradigma da computação flexível) como uma ferramenta de análise, sintonização e testes de alternativas de operação e controle do mesmo. Utilizando este modelo as seguintes técnicas de controle são implementadas, testadas, validadas e comparadas: On/off; PID; Controle nebuloso; Controle neural preditivo. Uma vez testadas as estratégias de controle em simulação, estas são implementadas em um protótipo real, possibilitando a realização de experimentos e medições de consumo de energia / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Quando água quente é introduzida em um tanque de termoacumulação vertical, durante o ciclo de descarga, ocorre uma mistura parcial dessa água com a água fria armazenada. A intensidade dessa mistura depende de parâmetros geométricos do difusor de entrada e da dinâmica do escoamento no início do processo. Inúmeros estudos têm sido desenvolvidos no intuito de se projetar adequadamente o difusor de entrada, de forma a minimizar essa mistura, que corresponde a uma perda de capacidade do tanque. Porém, há uma outra forma de perda de capacidade do tanque, devida aos efeitos viscosos do escoamento. Quando um fluido escoa dentro de um tubo, há a formação de uma camada limite hidrodinâmica, devida à viscosidade do mesmo. Na região do comprimento hidrodinâmico de entrada, em cada seção transversal do tubo e dentro da camada limite, os efeitos viscosos geram um gradiente (radial) de velocidade. Fora dessa camada (no núcleo), esses efeitos são desprezíveis e o fluido escoa com velocidade uniforme. Porém, ao longo desse comprimento, o movimento do fluido no núcleo é acelerado. O escoamento em um tanque vertical de termoacumulação ocorre na região do comprimento hidrodinâmico de entrada. Considerando que não haja mistura das massas de água quando se inicia a introdução da água quente, irá se forma uma superfície de contato entre as mesmas. Essa superfície, por possuir velocidade no núcleo maior que a velocidade média de descarga, atingirá o difusor de saída mais rapidamente. Assim, para que seja garantida descarga de água na temperatura da água armazenada durante todo o ciclo de descarga, a altura do tanque deverá ser maior que a altura determinada utilizando-se a velocidade média do escoamento, sem considerar os efeitos viscosos (modelo ideal). A diferença entre essas alturas constitui, por si só, uma perda de capacidade do tanque. O estudo dos efeitos do escoamento viscoso no desempenho do tanque mostra que dois números adimensionais surgem naturalmente: o número de Reynolds relativo ao diâmetro, ReØ, necessário para se determinar o comprimento hidrodinâmico de entrada, e o número f, que relaciona a posição da superfície de contato das massas de água com o comprimento hidrodinâmico de entrada. Os resultados mostram que a perda devida aos efeitos do escoamento viscoso pode não ser desprezível e que a escolha do diâmetro do tanque é de fundamental importância para minimizar esses efeitos. Também, a análise qualitativa do escoamento sugere que as perdas de capacidade do tanque nos ciclos de descarga e carga não são iguais, pois a diferença de densidade das massas de água age de maneira diversa em cada caso. / When warm water is introduced into a vertical thermal storage tank, during the discharging cycle, a partial mixing between it and the cold water stored will occur. The extension of that mixing depends upon diffuser geometric parameters and the dynamics of the flow at the beginning of the process. So many works have been developed, trying to find the better diffuser design so that undesired mixing can be minimized. The mixing is accounted as a tank loss of capacity. But, there is another kind of tank loss of capacity due to viscous effects of the flow. When a fluid flows inside a tube, it forms a boundary layer due to fluid viscosity. At the hydrodynamic entry length region, in each cross section of the tube and inside the boundary layer, the viscous effects create a (radial) velocity gradient. Outside of the boundary layer (inside the core), the viscous effects are negligible and the fluid flows with a uniform velocity. However, along the entry length that velocity gets higher at each section. In a vertical thermal storage tank, water flows at the hydrodynamic entry length region. Considering that no mixing occurs at the beginning of the warm water introduction at the tank top, it will form a contact surface between the warm water and the cold one already in the tank. That contact surface has the velocity inside the core higher than the mean discharging flow velocity and it will reach the outlet diffuser at the tank bottom more quickly. Then, the tank height must be greater than that determined using the mean velocity flow alone without any viscous effect (ideal model), so that the discharging flow has the same stored water temperature during all the discharging cycle. The difference between those heights constitutes itself a tank loss of capacity. The study of the viscous effects on the tank performance shows that two non-dimensional parameters appear naturally: the Reynolds number related to the tank diameter, ReØ, used for determining the hydrodynamic entry length, and the f number that relates the position of the contact surface of the water masses to the hydrodynamic entry length. Results show that the loss due to viscous effects, may not be negligible and the choice of the tank diameter is essential to minimizes those effects. Also, there is a difference between tank losses of capacity during the charging and discharging cycles, since the effect of the density difference between the warm and cold water works in a different way in each one of those two situations.

Orientador : Kamal A. R. Ismail / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T09:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_LuizCarlosDalprat_M.pdf: 5493572 bytes, checksum: 284086d830aa751421a70472819e5326 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Os sistemas de termo-acumulação para instalações de ar-condicionado mais usuais são os que se utilizam a água (com ou sem mudança de fase) como fluido acumulador. Um dos aspectos mais inconvenientes desses sistemas é o grande espaço ocupado pelos acumuladores propriamente ditos, espaço esse nem sempre disponível no local da obra. Se a massa total acumuladora for distribuída para junto dos centros de carga, talvez se tome possível à aplicação em muitos casos que de outra forma não poderiam contar com a termo-acumulação. O presente trabalho faz um estudo da possibilidade de execução de um armazenador desse tipo, utilizando gelo. Como se pretende construir o armazenador em plástico (PVC), o trabalho faz também a determinação da condutibilidade térmica do material. O trabalho incorpora ainda um levantamento de patentes relativas ao assunto / Abstract: Thermal storage equipment for air conditioning systems usually employs water (either with or without phase change) as the storage media. One of the greatest draw-backs in this case is the large space used up by the ice or water bank proper. Very frequently, the space is simply not available at the job site. If the total storage mass could be dispersed in the building, dose to the thermal load sources, thermal storage could be provided with systems that otherwise would be deprived of this feature. This work carries out a proof of concept analysis of equipment for this kind of thermal storage, using ice. Since the intent is that plastic (PVC) be the material of construction, results of the experimental determination of the thermal conductivity of the material are also presented. A review of the patent literature on the subject is also part of the work / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica