Orientador: Kamal A.R. Ismail / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-18T00:28:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Murcia_Nelson_D.pdf: 2688608 bytes, checksum: 2191c42b6ded4535bb9d3ef243795a73 (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: Neste trabalho, projetamos, analisamos e desenvolvemos tubos de calor no aspecto teórico e experimental. Na parte experimental, projetamos, contruimos e testamos diversos tubos de calor,obtendo,comparando e analisando seus principais parametros, que sao a condutancia térmica intrínsica e a taxa máxima de calor trocado. Com nossas otimizações geométricas, conseguimos aumentar a taxa máxima de transferência de calor em até 38%. Analisamos o efeito da inclinação na performance do tubo, e verificamos a influência da quantidade de fluido de trabalho nesta mesma performance. Na parte teorica, desenvolvemos e resolvemos as equações do escoamento do vapor, inicialmente através de um modelo semi-analítico, obtido pela separação de variáveis, e posteriormente com um modelo numérico através de diferenças finitas, obtendo todos os parametros do escoamento, tais como os campos de velocidades e pressões ¿Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: In this work we designed,analyzed and developed heat pipes both in the theoretical and experimental viewpoint. In the experimental part, we designed, manufactured and tested some heat pipes getting,comparing and analyzing their principal parameter which are own thermal condutance and the maximum rate of heat changed. With our geometrical optimization we could increase the maximum rate of heat changed,tiel 38%. We analyzed the effect of the inclination in the performance of heat pipe and verified the influence qf the quantity of the work fluid in this same performance In the theoretical part, we developed and solved equa tions for the vapor flow, first through a semi-analitical model, obtained by variables separation and after with a numerical model through finite diference obtaining all the parameter of the flow, such as pressure and velocity field ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Tese (livre docencia) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Acompanha memorial / Made available in DSpace on 2018-07-18T02:43:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_Amauri_LD.pdf: 4521326 bytes, checksum: 07457ac642c94c7b69ffca53e30bdd3e (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: A qualidade dos produtos obtidos por processes de produção contínua a partir do material em seu estado de fusão, e fortemente dependente das condições de transferência de calor impostas durante o processo de solidificação. 0 objetivo fundamental deste trabalho, consiste em analisar de forma extensiva os fatores de processos do tipo lingotamento contínuo, que mais sofrem influência das condições de transporte de calor na solidificação, propondo ferramentas analíticas de acompanhamento do processo sob ponto de vista térmico bem como modelas físicos explicativos da forma com que estas influencias se manifestam durante o processo produtivo . A analise foi localizada em vários aspectos essenciais destes processos tais como: transferência de calor nas diferentes etapas do processo de lingotamento contínuo de metais e acompanhamento da evolução da solidificação nestas etapas; análise do comportamento térmico durante a solidificação de ligas binárias no lingotamento contínuo; analise quantitativa da formação da estrutura dentrítica em função dos parâmetros térmicos do processo; analise das condições térmicas que devem ser necessariamente impostas para a produção de estruturas metálicas amorfas; analise da formação de defeitos de superfície em lingotes produzidos de forma contínua; e utilização das ferramentas matemáticas de análise propostas no dimensionamento de partes de um sistema padrão de lingotamento contínuo de aço. Os modelos físicos ou matemáticos propostos são devidamente comparados com resultados experimentais e com outras pro posições teóricas existentes na literatura. / Abstract: The quality of products obtained by continuous cooling from the melt, is strongly dependent on eat transfer conditions imposed during the solidification process.The main objective of this work is to make an extensive analysis about the continuous casting factors that are more influenced by the cooling conditions during solidification, and to propose mathematical models to analyse the process under the thermal point of view, as well as physical models to explain how these influences take place during product ion.The analysis was divided in several essential aspects of the continuous casting process: heat flow in he different cooling zones of the continuous casting of metals and evolution of the solidification process in each zone; analysis of the thermal behaviour during solidification of binary alloys in the continuous casting; quantitative analysis of the dendritic structure in function of thermal parameters; analysis of the thermal conditions that must be imposed to enable the production of metallic amorphous structures, analysis of the development of ingot surface defects in the continuous casting; and application of the proposed mathematical models to design parts of a standard equipment of continuous casting of steel. The proposed physical and mathematical models are compared with experimental results and with other theoretical models from the literature. / Tese (livre docencia) - Univer / Livre-Docente em Engenharia Mecanica

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

Orientador: Carlos Alberto C. Altemani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:58:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bazani_MarcioAntonio_D.pdf: 8200093 bytes, checksum: 0eca0ed6afa5487d222dd86214f3f802 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho considerou o resfriamento convectivo de placas planas localizadas na superfície de incidência de um jato confinado de ar. Inicialmente o problema foi simulado numericamente, considerando a superfície de incidência do jato aquecida e isotérmica, utilizando dois modelos de turbulência de alto Reynolds distintos: k-e RNG (grupos de renormalização). As simulações foram efetuadas para um escoamento bidimensional incompressível de ar. O método dos volumes de controle foi usado para resolver iterativamente as equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia, bem como as equações de energia cinética turbulenta e taxa de dissipação de energia cinética turbulenta. Os resultados obtidos da simulação de escoamento e da transferência de calor foram comparados com resultados numéricos e experimentais obtidos na literatura numa faixa do número de Reynolds na seção de entrada (8000 < Rej < 20000) e da razão de aspecto (1,0 < H/w < 8,0) do jato. Em seguida, uma montagem experimental foi construída, com três placas planas aquecidas montadas na superfície do jato. Os resultados de testes experimentais de laboratório foram comparados com resultados correspondentes de simulação numérica. Sob condições distintas de aquecimento das três placas, o coeficiente adiabático de transferência de calor, descrito por Moffat (1998), foi utilizado e comparado com resultados do coeficiente convectivo baseado na temperatura de entrada do jato. Nos testes experimentais, o número de Reynolds do jato variou na faixa (9000 < Re < 16000) e a razão de aspecto foi mantida fixa (H/w = 6,0). Foi verificado, pelos resultados experimentais e de simulação, que o coeficiente adiabático (had) depende apenas das condições do escoamento, enquanto que o coeficiente baseado na temperatura de entrada do ar (hin) depende tanto do escoamento quanto da potência dissipada nas placas a montante. Os resultados deste estudo tem aplicações no resfriamento de componentes eletrônicos / Abstract: The convective cooling of discrete heated plates flush mounted on the incidence surface of a confined slot jet was investigated in this Thesis. Initially numerical simulations were performed considering a heated isothermal impingement plate, using two high-Reynolds turbulence models: k-e and RNG (Groups of Renormalization). A control volumes method was used to solve a two-dimensional incompressible airflow. The conservation equations (mass, momentum and energy), and those associated to the turbulence mo del (the turbulent kinetic energy equation and that of its dissipation rate) were solved iteratively by the contral volumes method. The numerical simulation results for the flow and heat transfer were compared with numerical and experimental data obtained from the literature to explore the effects of the jet Reynods number (8000 < Re < 20000), and the aspect ratio (1 < H/w < 8). An experimental apparatus was built, with three heated plates flush mounted on the impingement plate. The obtained experimental results were compared with corresponding numerical simulations. Under distinct heating conditions of the three plates, the adiabatic heat transfer coefficient, described by Moffat (1998), was compared with the convective coefficient based on the inlet air temperature. The experimental tests were performed for a range of 9000 < Rej < 16000 and for a single aspect ratio, Hlw = 6. It was verified, by the experimental results and the numerical simulations, that the adiabatic heat transfer coefficient (had) depends on the flow conditions, while that based on the inlet air temperature (hin) depends both on the flow conditions and power dissipated in the upstream plates. The results of this investigation are relevant to applications in electronics cooling / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-20Bitstream added on 2014-06-13T20:52:33Z : No. of bitstreams: 1 navas_ra_me_ilha.pdf: 639774 bytes, checksum: 43090434ef8a64a0d4f6594ac0f3cf47 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nesse trabalho apresenta-se um modelo numérico para a simulação do escoamento transiente de fluidos refrigerantes no interior de trocadores de calor tubo capilar-linha de sucção. Os tubos capilares são largamente usados como dispositivos de expansão em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar de pequeno porte. 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. O tubo capilar e a linha de sucção são considerados retos, horizontais e com diâmetros constantes e o escoamento é assumido unidimensional. O escoamento ao longo do tubo capilar é dividido em uma região onde o fluido refrigerante encontra-se no estado de líquido sub-resfriado e outra de escoamento bifásico líquido-vapor. O escoamento bifásico é considerado homogêneo e o fenômeno de metaestabilidade é desconsiderado. Uma variação do método de volumes finitos é usada na discretização das equações governantes. A solução do sistema de equações diferenciais é obtida ao longo dos tubos até que a condição de bloqueio seja alcançada, ou até que a pressão de evaporação seja atingida, caso o escoamento não esteja bloqueado. O modelo permite o cálculo, nos regimes permanente e transiente, da vazão em massa de fluido refrigerante ao longo dos tubos, das distribuições locais de pressão e do título ao longo do tubo capilar e de temperatura do refrigerante e temperatura da parede dos tubos capilar e linha de sucção, conhecidas a geometria dos tubos e as demais condições de operação. Os resultados obtidos para a condição de regime permanente são comparados com dados experimentais disponíveis na literatura. Para esses casos, o desvio relativo médio encontrado para as vazões foi... . / This work presents a numerical model to simulate the unsteady refrigerant flow through capillary tube-suction line heat exchangers. Capillary tubes are commonly used as expansion devices in small refrigeration and air conditioning systems. Analysis of the flow dynamic behavior is very important, since the capillary tubes are used in refrigeration systems which generally are controlled by on-off method. Capillary tubes and suction lines are considered straight and horizontal with constant inner diameter, and the flow is assumed one-dimensional. The flow through the capillary tube is divided into a single-phase and a two-phase flow region. The homogeneous model is employed for the two-phase flow region, neglecting metastable flow phenomenon. The system of differential equations is solved using a modified finite volume method. The solution of the resulting system of discretized equations is marching along the tube until either choked flow or the established evaporation pressure is reached first. The model allows predicting, in steady and unsteady states, refrigerant mass flow rates, pressure, quality, refrigerant and wall temperatures distributions along the tubes, as a function of the heat exchanger geometry and operating conditions. Experimental date from the literature for steady flow are compared and discussed with numerical results. The discrepancies between measured and calculated mass flow rate has been found to be about 8,6 %, for concentric heat exchangers, and 5,7 % for lateral heat exchangers. Additionally comparisons between the transient and quasisteady modeling approaches are presented, and the values for the numerically evaluated mass flow rates have differed by about 2 %.

Orientador: André Luiz Seixlack / Banca: Gilmar Guimarães / Banca: João Batista Campos Silva / Resumo: Nesse trabalho apresenta-se um modelo numérico para a simulação do escoamento transiente de fluidos refrigerantes no interior de trocadores de calor tubo capilar-linha de sucção. Os tubos capilares são largamente usados como dispositivos de expansão em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar de pequeno porte. 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. O tubo capilar e a linha de sucção são considerados retos, horizontais e com diâmetros constantes e o escoamento é assumido unidimensional. O escoamento ao longo do tubo capilar é dividido em uma região onde o fluido refrigerante encontra-se no estado de líquido sub-resfriado e outra de escoamento bifásico líquido-vapor. O escoamento bifásico é considerado homogêneo e o fenômeno de metaestabilidade é desconsiderado. Uma variação do método de volumes finitos é usada na discretização das equações governantes. A solução do sistema de equações diferenciais é obtida ao longo dos tubos até que a condição de bloqueio seja alcançada, ou até que a pressão de evaporação seja atingida, caso o escoamento não esteja bloqueado. O modelo permite o cálculo, nos regimes permanente e transiente, da vazão em massa de fluido refrigerante ao longo dos tubos, das distribuições locais de pressão e do título ao longo do tubo capilar e de temperatura do refrigerante e temperatura da parede dos tubos capilar e linha de sucção, conhecidas a geometria dos tubos e as demais condições de operação. Os resultados obtidos para a condição de regime permanente são comparados com dados experimentais disponíveis na literatura. Para esses casos, o desvio relativo médio encontrado para as vazões foi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: This work presents a numerical model to simulate the unsteady refrigerant flow through capillary tube-suction line heat exchangers. Capillary tubes are commonly used as expansion devices in small refrigeration and air conditioning systems. Analysis of the flow dynamic behavior is very important, since the capillary tubes are used in refrigeration systems which generally are controlled by on-off method. Capillary tubes and suction lines are considered straight and horizontal with constant inner diameter, and the flow is assumed one-dimensional. The flow through the capillary tube is divided into a single-phase and a two-phase flow region. The homogeneous model is employed for the two-phase flow region, neglecting metastable flow phenomenon. The system of differential equations is solved using a modified finite volume method. The solution of the resulting system of discretized equations is marching along the tube until either choked flow or the established evaporation pressure is reached first. The model allows predicting, in steady and unsteady states, refrigerant mass flow rates, pressure, quality, refrigerant and wall temperatures distributions along the tubes, as a function of the heat exchanger geometry and operating conditions. Experimental date from the literature for steady flow are compared and discussed with numerical results. The discrepancies between measured and calculated mass flow rate has been found to be about 8,6 %, for concentric heat exchangers, and 5,7 % for lateral heat exchangers. Additionally comparisons between the transient and quasisteady modeling approaches are presented, and the values for the numerically evaluated mass flow rates have differed by about 2 %. / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Cristiane Mendes (mcristianem@gmail.com) on 2014-11-20T16:42:12Z No. of bitstreams: 1 2014_MilleSilvaPestana.pdf: 3860745 bytes, checksum: a6b87c6d31032e8d1201fce93845ca1d (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-26T11:53:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MilleSilvaPestana.pdf: 3860745 bytes, checksum: a6b87c6d31032e8d1201fce93845ca1d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T11:53:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MilleSilvaPestana.pdf: 3860745 bytes, checksum: a6b87c6d31032e8d1201fce93845ca1d (MD5) / O trabalho apresenta um estudo sobre condutividade térmica efetiva de um meio poroso em regime transiente de transferência de calor. A microporosidade do material é representada através da inserção de furos no domínio da geometria. O Método dos Elementos de Contorno (MEC) é empregado para resolver as equações diferenciais que regem os problemas potenciais em regime transiente. A análise foi realizada empregando Elementos de Volumes Representativos (EVR’s), que é um método que aplica a Teoria dos Campos Médios para encontrar as propriedades efetivas (macroscópicas) deste material micro-poroso. Tanto os diâmetros dos furos como também a fração de volume do material são pré-determinados. A condutividade térmica é avaliada localmente pela razão entre a média do fluxo de calor e a média do gradiente de temperatura do domínio. A técnica utilizada para materiais isotrópicos é estendida para o estudo do comportamento da condução de calor em meios anisotrópicos, utilizando o método conhecido como mapeamento de domínio ou transformação linear. São avaliados alguns exemplos numéricos, verificando o comportamento da condutividade térmica efetiva em materiais isotrópicos e anisotrópicos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The presents a study on effective thermal conductivity of porous media in transient heat transfer. The microporosity of the material is represented by the insertion holes in the field of geometry. The Boundary Element Method (BEM) is employed to solve the differential equations governing the potential problems in the transient regime. The analysis was performed using Representative Volume Elements (RVE's), which is a method that applies the theory Midfields to find the effective properties (macroscopic) of this micro-porous material. Both the diameters of the holes as well as the volume fraction of the material are pre-determined. The thermal conductivity is evaluated locally by the ratio between the average volumetric heat flux and volumetric average temperature gradient of the field. The technique used for isotropic materials is extended to the study of the behavior of heat conduction in anisotropic media using the method known as domain mapping or linear transformation. Some numerical examples are evaluated by checking the behavior of the effective thermal conductivity in isotropic and anisotropic materials.

Orientador: Alberto Luiz de Andrade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T14:43:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stragevitch_AndreaSeleneEmbirassuXavier_D.pdf: 6888881 bytes, checksum: ebe72e49c23b48d9aa3e9815a9e45580 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Um modelo matemático é apresentado para predizer a velocidade de transferência de massa de um componente num processo de absorção, através de borbulhamento. O problema da absorção gasosa, acompanhada por uma reação instantânea e reversível, foi estudado para as condições isotérmicas e não-isotérmicas. A análise realizada proporcionou a determinação dos coeficientes de transferência de massa e de calor, externo e interno à bolha, a qual se encontra em movimento ascendente. Neste caso, o presente trabalho considerou o gás no interior da bolha como sendo estagnado, ou seja, o mecanismo interno é difusivo. A descrição do coeficiente de transferência de massa da fase líquida foi baseada em termos do modelo de filme. Um processo não-isotérmico foi estudado para se obter a influência dos efeitos térmicos sobre a taxa de transferência de massa. O aumento da temperatura na interface gás-líquido e o fator de aumento para uma taxa de absorção gasosa não-isotérmica, foram analisados. O efeito da volatilidade do reagente líquido sobre a taxa de absorção foi considerado. Os resultados teóricos, provenientes de um processo em condições isotérmicas, foram comparados com um processo não-isotérmico. Uma montagem experimental foi desenvolvida para estudar a transferência de massa e de calor do 'SO IND. 2¿ de uma mistura gasosa para uma fase contínua, constituída de água pura. Os resultados obtidos a partir da modelagem matemática utilizada, apresentaram uma concordância satisfatória quando comparados aos resultados experimentais / Abstract: Not informed. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Arai Augusta Bernardez Pecora / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-27T05:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Parise_MariaRegina_M.pdf: 4405768 bytes, checksum: acb30c218e2eae7284fc2e1a4f580a6b (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O projeto de trocadores de calor operando com leito fluidizado gás-sólido contendo tubos imersos exige o conhecimento prévio do fenômeno de transferência de calor entre suspensão gássólido e superficie imersa. A revisão da literatura mostra que fatores empíricos são necessários quando um trocador de calor com leito fluidizado é analisado. Este trabalho apresenta o estudo experimental de um recuperador de calor com fluxo contínuo de sólidos operando com leito fluidizado raso. O resfriamento das partículas foi realizado através do escoamento de água, em arranjo contracorrente, no interior de um tubo imerso no leito. A temperatura de entrada do material sólido no trocador situou-se entre 490 e 710°C em nossos experimentos. Os experimentos foram realizados visando a determinação da influência da descarga de sólidos e do número de chicanas no leito fluidizado sobre o processo. O material sólido utilizado foi areia com diâmetro médio de 254 micro m, fluidizada com ar em trocador de calor com 900 mm de comprimento e 150 mm de largura. As medidas foram rea1izadas em regime permanente para descargas de sólidos variando entre 10 e 100 kg/h e. número de chicanas entre O e 8. Os experimentos sem chicanas foram realizados visando verificar a influência da presença de chicanas no processo de transferência de calor. O leito fluidizado possuia 60 mm de altura e a relação uJ11mf variou entre 2,9 e 4,7. Medidas da temperatura do leito ao longo do comprimento do trocador de calor e balanços de energia em volumes de controle diferenciais foram realizados permitindo a obtenção do perfil do coeficiente de transferência de calor suspensão-parede. Esse coeficiente também foi obtido segundo uma análise global do trocador. Os resultados mostraram que o aumento da descarga de sólidos e do número de chicanas provocou o aumento do coeficiente de transferência de calor suspensão-parede, sendo portanto parâmetros que devem ser considerados no projeto de tais equipamentos. A análise dos resultados também mostrou que o aumento do número de chicanas provocou aumento da efetividade do trocador de calor enquanto que o aumento da descarga de sólidos provocou efeito inverso / Abstract: The design of heat exchangers with gas-solid fluidized bed and immersed tubes requires previous knowledge of heat transfer involving gas-solid suspension and tube surtàce. Literature review shows that empirical factors are required when a fluidized bed exchanger is ana1yzed. This work presents an experimental study of a continuous gas-solid fluidized bed with an immersed tube where cold water flowing inside the tube is heated, in a counter flow arrangement, by solid particles with inlet temperature ftom 490 to 71 O°C. Experiments were carried out to check the influence of solids flow rate and distance between baffles immersed in a shallow fluidized bed. The solid material utilized was silica sand particles 254 J1m diameter fluidized by air in a heat exchanger 900mm length and 150mm width. Measurements were made at steady state conditions for solids mass flow rate ftom 10 to 100 kg/h and number of baffles from O to 8. Experiments without baft1es were conducted in order to ana1yze the influence of the presence of baffles in the heat transfer processes. The bed was 60 mm height and the factor u/umf varied ftom 2,9 to 4,7. Bed temperature measurements along the length of the heat exchanger was experimentally obtained and heat balances for differential control volumes of the heat exchanger were made in order to obtain the axial profile of the suspension-tube heat transfer coefficient. This coefficient was a1so obtained by a global heat balance. Resuhs showed that heat transfer coefficient increases with the solids mass flow rate and with the number of baffles suggesting that these are important tàctors to be considered in the design of such heat exchangers. Results also showed that the effectiveness of the heat exchanger increases with the number of baffles while the opposite was obtained with the increase of the solid mass flow rate / Mestrado / Termica e de Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Cesar Costa Pinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T00:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_DanielTostes_M.pdf: 2502827 bytes, checksum: b8a8f01418f074ecbc51bbfd1455e2d2 (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Neste trabalho foi analisada a influência da concentração, natureza e tamanho das particulas na determinação coeficiente de calor convectivo entre misturas gás-sólido do eparedes aquecidas em leitos fluidizados com altas velocidades do ar e recirculação das particulas sólidas. O conjunto dos resultados experimentais conduziu a uma correlação adimensional para previsão do número de Nusselt em função da concentração volumétrica de sólidos, número de Reynolds das partículas e de propriedades físicas e de transporte dos sólidos e do ar. Em virtude da faixa de concentração de sólidos estudada se situar entre as regiões do leito fluidizado comum e do transporte pneumático, e para efeito do âmbito de validade da correlação desenvolvida, seu desempenho foi comparado com outras de ampla aceitação da literatura, válidos para o leito fluidizado borbulhante e para o transporte pneumático em fase diluída. Paralelamente, foram encontrados outros parâmetros , para a correlação do coeficiente de transferência de calor, a partir de diferentes métodos numéricos como os de Regressão Não Linear, visando criar alternativas para a análise dos coeficientes obtidos. / Abstract: This work involved the analysis of the influence of volumetric concentration, nature and size of solid particles on determining the convective heat transfer coeficient between solid-gas: mixtures and heated walls influidized beds with high air velocities and solids recirculation. The experimental results led to a correlation for predicting Nusselt Number as a function of solids volumetric concentration, Reynolds Number based on the particle and physical and transport properties of solids and air. Since the range of solids concentration studied was between the flutdized bed and pneumatic conveying regions and o for the scope of valtdity of the correlation developed here, other published correlations for bubbling fluidized bed and pneumattc conveying in diluted phase were used and allowed the verification of the correlation of this work. Parallel to these studies other parameters were encounteres to correlate the heat transfer coefictent using numerical methods, like the non Linear Regression, in order to create alternative ways of analysing the coeficients obtained. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química