Orientadores: Kamal Abdel Radi Ismail, Luiz Machado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T22:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Koury_RicardoNicolauNassar_D.pdf: 6207040 bytes, checksum: d5aff72f02bb200fed2a7e6bf4b480f2 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de dois modelos numéricos para simular o comportamento em regime permanente e transiente de uma máquina de compressão a vapor água-água. Os modelos do evaporador e do condensador são estabelecidos a partir das leis de conservação de massa, de energia, e de quantidade de movimento, aplicadas localmente ao longo dos trocadores de calor. Nestes balanços, são utilizadas correlações da literatura para calcular o coeficiente de transferência de calor, a perda de pressão e a fração de vazio nas regiões de esoamentos bifásicos. Devido ao fato de que as inércias térmicas da válvula de expansão e do compressor podem ser desprezadas estes componentes foram modelados em regime permanente. Predições com os modelos em regime permanente e transiente mostram que existe uma boa concordância entre os mesmos. Simulações adicionais são realizadas com o objetivo de estudar a possibilidade de controlar as potências de refrigeração e aquecimento e o grau de superaquecimento na saída do evaporador por meio das variações da rotação do compressor e da seção de escoamento da válvula de expansão. Simula-se também o comportamento de uma máquina de compressão a vapor para aquecimento de água de uso doméstico. Os resultados obtidos indicam que os modelos podem ser usados como ferramentas em projetos de sistemas de refrigeração e aquecimento por compressão a vapor, assim como para a obtenção de um algoritmo para controlar o mesmo / Abstract: The main objective of this work is to present two numerical models to simulate the dynamic and steady-state behavior of an water-water compression vapor system. The condenser and the evaporator are divided in control volumes. A time dependent partial differential equations system is obtained from the mass, energy and momentum balances for each one control volume. The correlations utilized to calculate the convective heat transfer coefficients, void fraction and drop pressure du e to friction were experimentally validated by various researchers. Due to the fact that the expansion valve and the compressor have a very small thermal inertia they are modeled under steady-state conditions for both models. Dynamic and steady-state models predictions are compared. Satisfactory agreement was found for the case studied. Further simulations are performed aiming to verify the possibility of controlling the refrigeration power system and the superheating of the refrigerant in the evaporator outlet by the compressor speed and valve throttling section variations. Finally, the behavior of a vapor compression system to heat water for domestic purposes is simulated. The results indicated that the models could be used as tools in the design of refrigeration and heating systems by vapour compression and also to obtain an algorithm for controlling such systems / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Silvia Azucena Nebra e Elizabeth Ferreira Cartaxo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual se Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:01:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cruz_RicardoWilsonAguiarda_D.pdf: 17244783 bytes, checksum: a03d0eedccd3e72d383d8e704276c5cf (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho procurou-se apresentar um panorama da geração isolada de energia elétrica pelo Sistema CEAM, quanto às suas características técnicas e econômicas, e do mercado de conservação de pescado do interior do Estado do Amazonas, como bases para desenvolver um método que permita avaliações da introdução de cogeração nessas usinas, visando a produção de mo e gelo, como forma de elevação da lucratividade. Para tanto é mostrado que uma usina autônoma produzindo apenas energia elétrica no cenário interiorano amazonense não tem como ser lucrativa no cenário atual. Foi utilizado como ferramentas básicas elementos da teoria dos motores de combustão interna sob carga variável, teoria das máquinas de remgeração por absorção água-amônia e métodos termoeconômicos baseados na primeira e segunda lei da Termodinâmica. O quadro típico das usinas do interior é mostrado por dados coletados em visitas a cinco usinas, sendo duas delas de outros estados que não o Amazonas, mas que conservam características comuns com as usinas amazonenses. O mercado de pescado é discutido sobre dados bibliográficos. E, do cruzamento desses quadros, são inferidas características da interdependência entre remgeração industrial e energia elétrica / Abstract: This investigation shows a panorama of the isolated power generation of the Amazon State CEAM System regarding its technical and economic characteristics, as well as the problems of the refrigeration facilities of the tishing industry of inland the State, focusing to develop methods to evaluate the introduction of cogeneration in the generation system to the enhance its protitability. Meanwhile, it is shown that a autonomous power station can not expect to become protitable in the Amazonian nowadays scenario if it uniquely produces electric energy. To achieve this objective the main theoretical background were elements of the theory of internal combustion engines under variable charge, the theory of aquammonia absorption refiigeration devices, and methods belonging to thermoeconomics based on tirst law and second law of thermodynamics. A typical profile of the stations of the CEAM System is showed by collected data on tive autonomous power stations among the Northern Brazilian autonomous power grid. The tive power stations preserve common characteristics among them. The market of the tishing industry is showed by bibliography surveyed data. These data made possible to infer the profound relationship between refiigeration and electric energy / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos