Orientador: Ioshiaki Doi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:10:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OliveiraJunior_AdeiltonCavalcantede_M.pdf: 5856078 bytes, checksum: f76d5a1a9d125a37197c40f8a782b7af (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Arai Augusta Bernardez Pecora / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T09:11:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HernandezRodriguez_OscarMauricio_M.pdf: 9306255 bytes, checksum: dadc1b869f81d7aa5408b37dfb30f782 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: A recuperação de calor de gases ou sólidos particulados aquecidos é uma das aplicações viáveis dos sistemas fluidizados. Neste trabalho foi realizado um estudo da recuperação de calor de sólidos particulados aquecidos através do desenvolvimento de uma metodologia de projeto e de um modelo matemático para um trocador de calor com leito fluidizado raso com tubos imersos e do levantamento da influência dos parâmetros: diâmetro da partícula, fluxo mássico de sólidos e fluxo mássico de gás fluidizante. Foi projetada e construída uma bancada experimental constituída de uma válvula de alimentação pneumática de sólidos, um combustor com leito fluidizado borbulhante, uma válvula de alimentação para sólidos quentes e um trocador de calor com leito fluidizado raso. O sistema de recuperação de calor foi avaliado em termos de sua efetividade através da determinação do coeficiente de transferência de calor mistura-parede e das temperaturas de entrada e saída das três correntes envolvidas no balanço de energia: água, ar e sólidos. Foram realizadas medidas da temperatura da suspensão gás sólido, o que permitiu a obtenção experimental do coeficiente de transferência de calor mistura-parede ao longo do comprimento do trocador, resultado ainda não disponível na literatura. Os resultados experimentais foram posteriormente comparados com os encontrados na literatura e também com os obtidos através do modelo desenvolvido para prever o comportamento do sistema, apresentando bom acordo. Os resultados obtidos são importantes para uma melhor compreensão de sistemas para recuperação de energia de sólidos particulados quentes, além de serem úteis para o projeto de trocadores de calor com leito fluidizado raso / Abstract: The heat recovery from hot gases or hot solid particles is one of the viable applications of fluidized systems. This work presents a study on heat recovery from solid particles through the development of a design methodology and a mathematical model for a shallow fluidized bed heat exchanger with immerged tubes and through the analysis of the influence of three parameters: particle diameter, solids and gas mass flow rate. An experimental device, with a solids pneumatic valve, a bubbling fluidized bed combustor, a hot particles feeding valve and a shallow fluidized bed heat exchanger was designed and built. The effectiveness of the heat recovery system was evaluated through the determination of the average bed-wall heat transfer coefficient and of the inlet/outlet temperatures of the three currents involved in the energy balance: water, air and solids. Gas-solid suspension temperature measurements were taken, what allowed to obtain the bed-wall heat transfer coefficient along the heat exchanger length, that resuIt isn't yet availablein the literature. The experimental results were compared with the literature and with the obtained through the model developed to foresee the behavior of the system. The results contribute for a better understanding of heat recovery systems of hot solid particles, and are useful for the design of shallow fluidized bed heat exchangers / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Luis Fernando Milanez / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T02:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos_RicardoAlanVerdu_D.pdf: 6488012 bytes, checksum: 2195914079e57fb6a495e598502ce937 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho é estudado numericamente o efeito da convecção natural sobre o escoamento e a transferência de calor em superficies adiabáticas (placa, canal e cavidade) com fontes de calor protuberantes. O escoamento é considerado em regime pennanente, laminar e bidimensional. As propriedades fisicas são consideradas constantes e é feita a aproximação de Boussinesq. É utilizado o método de volumes de controle [mitos para discretização das equações e a solução numérica é obtida pelo algoritmo SIMPLE. Para estas configurações, são obtidos os campos de velocidade e de temperatura, o número de Nusselt médio nas faces das fontes e a distribuição da temperatura ao longo da superficie onde estão montadas as fontes, em função da potência dissipada, da distribuição de potência nas fontes, do espaçamento entre elas e da razão de aspecto do domínio. Para a verificação do código numérico desenvolvido, o mesmo é testado na solução de um problema clássico para o qual existe solução padrão. Por outro lado, são feitas medidas de temperatura na superficie e no campo de escoamento de ar em uma cavidade horizontal com fontes de calor na base e superficies laterais resfriadas, bem como na superficie de uma cavidade hidrodinâmica onde estão montadas fontes de calor numa das superficies verticais, sendo a outra resfriada; neste caso é feita também a visualização do campo do escoamento usando a técnica de traçadores sólidos. Os resultados numéricos e experimentais são comparados, mostrando uma boa concordância / Abstract: In this work a numerical study of natural convection in fluid flow and heat transfer on an adiabatic surface (like plate, channel and cavity) with protruding heat sources is carried out. The flow is considered steady, laminar and two-dimensional. The physical properties are considered constant and the Boussinesq approximation is used. The finite control volume method is used to discretize the equations and the numerical solution is obtained by the SIMPLE algorithm. In these configurations, the velocity and temperature fields, the average Nusselt number on the heaters surfaces and the temperature distribution on the surface where the heat sources are mounted, are obtained as a function of the power dissipated, heater power distribution, heater spacing and aspect ratio. The validation of the numerical program was checked by solving a well known classical problem for which a benchmark solution is available. Experimental temperature measurements are also made in a horizontal cavity with heaters on the base and laterally cooled, as well as in the surface of a hydrodynamic cavity where heaters are mounted in one vertical wall, being the other wall, cooled by constant temperature; a visualization of the flow field is also perfonned in this case, using the solid tracers technique. The numerical and experimental results are compared, showing a good agreement / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica