Orientador : Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T06:51:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valentin_LilianMariaTorrezan_M.pdf: 3203073 bytes, checksum: e2c229935cee377df0b08de472db4954 (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Foi realizado um estudo experimental do coeficiente médio de troca de calor convectivo entre ar aquecido e partículas sólidas, visando o relacionamento entre as variáveis fluido-dinâmicas e térmicas envolvidas no escoamento vertical de misturas gás-sólidos em fase diluída, com o objetivo principal de se determinar a influência da concentração de sólidos. A obtenção dos dados experimentais com misturas de ar e esferas de vidro foi realizada em montagem com instrumentação adequada para a determinação dos perfis longitudinais de temperatura e pressão, com capacidade de alimentação de até 640 kg/h de sólidos e com vazões mássicas de ar na faixa de 90 a 180 kg/h, sendo o diâmetro interno do tubo vertical igual a 0,0521m com 4,8m de altura. Foram obtidos 110 pontos experimentais que cobriram uma faixa de concentração volumétrica de 2,3x10-4 ate 1,6x10-2. A utilização de três modelos diferentes para a obtenção das variáveis fluidodinâmicas do sistema gás-sólidos permi¬tiu a obtenção de correlações para o número de Nusselt de transferência de calor gás-sólidos, que são dependentes das hipóteses inerentes ao comportamento dinâmico do sistema / Abstract: An experimental investigation was carried out to obtain the average convective heat transfer from air to spherical glass particles in vertical pneumatic conveying. The aim is to find a relationship between the flow and thermal variables, including the effect of solid particles concentration. The test section consisted of a vertical tube with 0.0521 m I.D. and 4.8 m lenght with dp cells and thermocouples equally spaced along the lenght.Air mass flow rate was varied from 90 to 180 kg/h wil volumetric solid concentration was in the range 2.3x10-4 to 1.6x10-2 Correlations for the Nusselt number are proposed starting from three different physical models. Calculated results presented a reasonable agreement with the experimental data / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Leonardo Goldstein Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T09:15:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_MarcoAntonioSperlde_M.pdf: 21991796 bytes, checksum: ff8d3b7f49b057a36a68b96272724c37 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: São analisadas as equações disponíveis na literatura, para a determinação do padrão de escoamento, o cálculo da fração de vazio, da perda de carga e do coeficiente de transmissão de calor, na condensação de substâncias puras, para escoamento no interior e exterior de tubos. Propõe-se uma metodologia para o dimensionamento termohidráulico de condensadores casco tubo, com condensação do lado dos tubos ou do lado do casco. Apresenta-se um programa, em linguagem FORTRAN, aplicando a metodologia proposta / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Alberto Luiz de Andrade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-19T19:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana_ElianeMartinsde_D.pdf: 7412942 bytes, checksum: 81bda69a3f5ca69c4174b1f9a4804e89 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Um estudo te6rico-experimental do processo de absorção por borbulhamento, envolvendo transferência de massa isotérmica e transferência simultânea de calor e massa, é feito a partir de um modelo de bolha esférica estagnada,sem reação química. As equações resultantes do modelo foram utilizadas para o cálculo de diversas variáveis importantes para o processo, tais como os coeficientes de transferência simultânea de calor e massa internos à bolha, obtidas a partir do conhecimento do comportamento transiente interfacial da concentração e da temperatura. O problema foi tratado em duas etapas distintas: A primeira, constituída do estudo de uma absorção isotérmica; a segunda, incorporando o efeito da temperatura no processo, mantidos os mesmos componentes. Foi construído um equipamento que permitiu a obtenção de dados experimentais para o sistema etanol-água, possibilitando uma análise do processo em várias condições de operação. Técnicas de medidas e algorítimos de cálculos foram propostos de maneira a se obterem resultados consistentes através das equações do modelo. A influência da temperatura nas taxas de transferência de massa fica explicitamente identificada através dos perfis de concentração e de temperatura da fase contínua obtidas com as equações do modelo, os quais apresentam, experimentalmente, boa concordância com as medidas / Abstract: Not informed. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: f. 65-67 / A redução de problemas relacionados a consumo de energia em edificações, conforto térmico e qualidade de ar é uma necessidade global. Neste sentido, este trabalho vem desenvolver os primeiros passos da criação do projeto HAM-BR cujo intuito é de criar uma / The reduction of problems related to building energy consumption, thermal comfort and indoor air quality is a global need. In this way, this work provides a first step towards the creation of a project called HAM-BR, which goal is the establishment of a c

Orientador: João Batista Campos Silva / Co-orientador: Márcio Antonio Bazani / Co-orientador: Amarildo Tabone Paschoalini / Banca: Ricardo Alan Verdú Ramos / Banca: Marcio Higa / Resumo: Este trabalho apresenta uma modelagem para um trocador de calor que opera através da ebulição de um fluido de trabalho, objetivando analisar a distribuição de temperatura quando utilizado em conjunto nos sistemas eletrônicos, visto que os componentes eletrônicos estão cada vez menores e dissipando muito mais calor. O trocador de calor estudado é conhecido como vapor chamber. Uma análise numérica utilizando um modelo simplificado de condutividades térmicas é realizada. Este modelo é criado para ser utilizado no software ANSYS FLUENT®. A vapor chamber é representada por vários blocos, cada um com uma condutividade térmica efetiva, e a contribuição de cada bloco na transferência de calor total é investigada. Uma vez que o desempenho térmico global depende da condutividade térmica de cada bloco, a avaliação pode dizer quais blocos contribuem para uma melhor eficiência na troca de calor. Os experimentos fornecem os dados necessários para serem inseridos no modelo numérico e, desta forma, o perfil de temperatura pode ser encontrado. Este modelo é adequado para a monitorização de problemas que envolvem falhas em componentes eletrônicos devido à alta temperatura / Abstract: This work presents a modeling for a heat exchanger that operates through the boiling of a working fluid, aiming to analyze the temperature distribution when used together in electronic systems, since the electronic components are getting smaller and dissipating more heat. The heat exchanger studied is known as vapor chamber. A numerical analysis using a simplified model of thermal conductivities is performed. This model is created to be used in ANSYS FLUENT® software. The vapor chamber is represented by several blocks, each with effective thermal conductivity, and the contribution of each block in the total heat transfer is investigated. Since overall thermal performance depends on the thermal conductivity of each block, an evaluation can tell which blocks contribute for better efficiency in heat exchange. The experiments provide the necessary data to be inserted in the numerical model, so that, the temperature profile can be found. This model is adequate for monitoring of problems that involve failures in electronic components due to high temperature / Mestre

Orientador: Henry França Meier. / Co-orientador: Dirceu Noriler. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.

Orientador: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Banca: Vicente Luiz Scalon / Banca: Fenelon Martinho Lima Pontes / Resumo: Este trabalho surgiu a partir da necessidade de produzir avanços em projeto que trata do desenvolvimento de um porta-ferramentas refrigerado internamente através de um fluido em mudança de fase e, na tentativa de minimizar a alta temperatura na ferramenta de corte através desse sistema de circulação. A utilização de nanofluidos surgiu como uma alternativa para a otimização da transferência térmica entre fluido e ferramenta de corte. A pesquisa consiste em avaliar a influência da adição de nanopartículas de prata numa solução de etilenoglicol e água deionizada, e também, da adição de nanopartículas de hematita (Fe2O3) no fluido refrigerante R141b. Em ambos os casos, as nanopartículas possuíam formato esférico, diâmetro médio de 30nm e foram avaliadas em concentrações. Além disso, as duas soluções foram submetidas a um campo elétrico na região de transferência térmica para analisar a influência do efeito eletrohidrodinâmico e, por fim, considerando as propriedades magnéticas da hematita, este nanofluido foi testado sob influência de um campo magnético. Os testes mostraram que as nanopartículas realmente influenciaram as propriedades dos fluidos e, por consequência, a quantidade de calor transferido. O nanofluido Ag/ETG+H2O(l) (0,023 vol%) resultou num incremento de 11% no valor do coeficiente de transferência térmica convectivo (h) quando sujeito ao campo elétrico. Para o caso do nanofluido Fe2O3/R141b, o valor de h aumentou em 30,3%, porém, quando sob efeito do campo magnético... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work arose from the need to produce advances in design development of an internally cooled toolholder through a phase change fluid. In order to minimize the high temperature in the cutting tool by this circulation system, using nanofluids emerged as an alternative to optimize heat transfer the fluid and the cutting tool. The research consists in evaluate the influence of addition of silver nanoparticles in an ethylene glycol and deionized water solution, and also the addition of hematite nanoparticles (Fe2O3) in the refrigerant R141b. In both cases, nanoparticles had spherical shape, diameter of 30 nm, and they were evaluated in different concentration. Moreover, both nanofluids were subjected to and electric field in the heat transfer region to evaluate the influence of electrohydrodynamic effect and, finally, considering the magnetic properties of hematite, this nonofluid was tested under the influence of a magnetic field. The tests have show that the nanoparticles really influence the properties of the fluids and, therefore, the amount of heat transferred. The nanofluid Ag/ETG+H2O(l) also presented a positive influence of the electric field, further enhancing the value of the convective heat transfer coefficient (h) in 11% (0,039 vol%). In the case of Fe2O3/R141b nanofluid, the h value increased 30,3%. However, when the nanofluid was under magnetic or electric effect, the value of h was deteriorated, resulting in a lesser value than the control. As conclusion, a new toolholder prototype is presented / Mestre

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016

Orientador: Prof. Dr. Cyro Ketzer Saul / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 18/03/2016 / Inclui referências : f. 83-87 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor térmico de vazão do tipo calorimétrico, aplicável a sistemas microfluídicos e construído com materiais de baixo custo, tais como acrílico, isopor e fita dupla face. O dispositivo consiste em um elemento aquecedor e dois termopares, posicionados antes e depois do aquecedor. Os materiais foram processados com fresa a laser de CO2 de 40 W de potência e pelo plotter de recorte. A construção do dispositivo teve foco na redução das perdas térmicas, melhorando, assim, a sensibilidade térmica. Isto foi feito por meio do uso de poliestireno expandido (isopor) e da inclusão de cavidades vazias na estrutura, para reduzir os efeitos da condução de calor, que são algumas ordens de grandeza maiores do que os efeitos da convecção de calor. A aquisição de dados foi realizada utilizando termopares ligados a amplificadores para termopar, estes ligados a um conversor analógico-digital (AD) com resolução de 16 bits que, por sua vez, foi conectado à plataforma Arduino Due. O controle de potência no aquecedor também foi realizado através da plataforma Arduino Due e a alimentação foi feita por uma fonte de computador para garantir estabilidade de tensão. A resolução de temperatura obtida é de 0,005 ºC/bit e o nível de ruído inferior a 0,05 ºC. O dispositivo caracterizado é capaz de realizar medidas de vazão em duas faixas, sendo a primeira de 0,2 a 3,0 ?l/min e a segunda na faixa de 10 a 100 ?l/min. Palavras-chave: sensor calorimétrico de vazão, microfluídica, usinagem laser / Abstract: This work presents the development of a thermal flow sensor of the type calorimetric, applicable to microfluidic systems, that it was constructed using low cost materials like Plexiglas, Styrofoam and polymeric double side adhesive tapes. The device consists of a resistive heater and two thermocouples positioned in both inlet and outlet. All the materials were machined with a 40 W CO2 laser and a cutting plotter. The device constructive structure was conceived focusing on the materials performance in a way to reduce thermal losses, therefore improving thermal sensitivity. This was done by using expanded polystyrene (Styrofoam) and including air voids in the structure to reduce the effects of thermal conduction, which are a few orders of magnitude higher than convective heat conduction effects. Data acquisition was performed using thermocouples, connected to thermocouple amplifiers, then to a 16 bit resolution multiplexed Analog to Digital Converter (ADC) and finally to an Arduino Due platform. The heater power control was also performed with the Arduino platform using a Personal Computer power source to guarantee a stable voltage source. The temperature resolution obtained with this system was 0.005 oC/bit and the final noise level was below 0.05 oC. The device is able to detect flow rates in two different ranges, the first from 0.2 to 3.0 ?l/min and the second from 10 to 100 ?l/min. Keywords: calorimetric flow sensor, microfluidics, laser machining

Orientador : Prof. Dr. Maurício Felga Gobbi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa: Curitiba, 2014 / Inclui referências : f. 95-97 / Resumo: O presente trabalho trata do estudo de estratificação térmica em reservatórios. O ciclo de estratificação térmica é suposto ser influenciado principalmente pelas condições meteorológicas. Assim, os processos de troca de calor que ocorrem na interface ar-água como a radiação solar incidente de onda curta, a radiação atmosférica incidente de onda longa, a radiação emitida pela superfície da água, a perda de energia por evaporação e a perda ou ganho de energia por calor sensível são considerados os principais processos que alteram o regime térmico do reservatório. As fontes de calor laterais e o fluxo de calor no fundo são consideradas desprezíveis. O conceito de temperatura de equilíbrio e de coeficiente de troca de calor são utilizados para estimar o fluxo de energia total que ocorre na interface ar-água. Para resolver a distribuição de temperatura ao longo da coluna d'água, um modelo matemático é desenvolvido no qual utiliza-se a equação da transferência de calor unidimensional. A equação da transferência de calor é resolvida numericamente pelo Método de Diferenças Finitas, esquema de Cranck-Nicolson. O coeficiente de difusão turbulenta é parametrizado em relação à velocidade do vento e gradientes estáveis ou neutros de temperatura na coluna d'água. Após alguns estudos de casos simplificados do modelo proposto (Caso 1 a 3), o modelo é aplicado para descrever o ciclo de estratificação térmica do Reservatório do Rio Verde localizado na região metropolitana de Curitiba-PR, Brasil, entre junho de 2009 e dezembro de 2010 (Caso 4 e 5). Caso 4: Entre o ano de 2009 e 2010, os resultados de temperatura de equilíbrio estimados apresentaram os maiores valores no período de estudo e proporcionaram situações de forte estratificação do reservatório. De abril a setembro de 2010, os perfis de temperatura medidos mostraram um reservatório praticamente isotermal e os resultados obtidos pelo modelo apresentaram boa concordância nesse período. A partir de setembro de 2010, os perfis de temperatura medidos mostram uma situação de forte estratificação, porém, o modelo não foi capaz de reproduzir tal situação devido aos baixos valores de temperatura de equilíbrio estimados. A defasagem entre a temperatura de equilíbrio e a temperatura da superfície da água apenas foi possível assumindo um coeficiente de troca de calor constante. Caso 5: Utilizando um coeficiente de troca de calor estimado a partir de uma expressão analítica, os resultados mostraram que a temperatura da superfície da água e a temperatura de equilíbrio estavam em fase e apresentou valores próximos. O Caso 5 apresentou melhor concordância com os dados comparado ao Caso 4. Embora, em algumas situações o modelo não tenha reproduzido a forte estratificação observada, a proposta que o regime térmico do Reservatório do Rio Verde é influenciado pelas condições meteorológicas mostrou-se bastante satisfatória. Palavras-chaves: Estratificação térmica de corpos d'água. Equação da transferência de calor unidimensional. Temperatura de equilíbrio. / Abstract: The present work refers to the study of thermal stratification in reservoirs. The cycle of thermal stratification is supposed to be mainly influenced by the meteorological conditions, including solar radiation, air temperature, relative humidity and wind speed which are the external forcing that alter the thermal regime of the reservoir. Thus, the processes of heat exchange that occur at the air-water interface as the short-wave solar radiation, the longwave atmospheric radiation, the long-wave radiation emitted from the water surface, the energy loss by evaporation and the loss or gain energy by heat conduction are considered the main processes that alter the thermal regime. The sources of lateral heat and the heat flux at the bottom are considered negligible. The concept of equilibrium temperature and heat transfer coefficient are used to estimate the total energy budget that occurs at the air-water interface. To resolve the temperature distribution throughout the water column, a mathematical model is developed in which the equation of one-dimensional heat transfer was used. The equation of heat transfer is numerically solved by the Method of Finite Differences, Crank-Nicolson scheme. The coefficient of turbulent diffusion is parameterized in relation to the wind speed and stable temperature gradients in the water column. After some studies of simplified cases of the proposed model (Case 1 to 3), the model is applied to describe the cycle of thermal stratification of Rio Verde Reservoir located in the metropolitan region of Curitiba-PR, Brazil, between June 2009 and December 2010 (Case 4 and 5). Case 4: Between 2009 and 2010, the results of the estimated equilibrium temperature showed the highest values during the study period and provided situations of strong stratification of the reservoir. From April to September 2010, the measured temperature profiles showed a nearly isothermal reservoir and the results obtained by the model showed good conformity in this period. From September 2010, the temperature profiles measured showed a situation of strong stratification, however, the model was not able to reproduce such situation due to the low temperature values of estimated equilibrium temperature. The lag between the equilibrium temperature and the surface temperature of the water was only possible taking a constant coefficient of heat exchange. Case 5: Using a coefficient of heat exchange estimated from an analytical expression, the results showed that the surface temperature of the water and the equilibrium temperature were in phase and showed similar values. The Case 5 showed better agreement with the data compared to Case 4. Although in some situation the model has not reproduced the strong stratification observed, the proposal that the thermal regime of the Rio Verde Reservoir is influenced by the meteorological conditions proved to be quite satisfactory. Key-words: Thermal stratification of water bodies. Equation of one-dimensional heat transfer. Equilibrium temperature.