Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-23T14:15:11Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 1081749 bytes, checksum: 9f58d6baeffd1f939a659b2d2e3102be (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T14:15:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 1081749 bytes, checksum: 9f58d6baeffd1f939a659b2d2e3102be (MD5) Previous issue date: 2015-08-08 / With the great technological advances experienced by humanity becomes providential depth knowledge about real processes of heat transfer, as well as a need arises to analyze them quantitatively. In the present work is studied the heat transfer in laminar forced convective in the entrance region of a circular tube considering the effects of axial conduction into the fluid and radiation, since in low Peclet numbers play an important role in heat transfer problems and its omission offers a significant error in the computation of the heat transfer rate. In the first part of this work is considered a slug-flow, whose exact analytical solution was discussed. In the second part of the work is considered a flow in the power law model, proposes an approximate analytic solution and numerical solution, as well as the comparison of these solutions. In this paper is used the hybrid numericanalytical method named Generalized Integral Transform Technique (GITT) to solve the energy equation. The temperature field and local Nusselt number are calculated for several values of Peclet numbers and with a boundary condition of first kind. The results presented in the form of tables and graphs permit to analyze the influence that the Peclet number and the power law index exercise in the temperature profile and the Nusselt number. The results of this study are presented in full compliance with the scientific literature. / Com o grande avanço tecnológico experimentado pela humanidade torna-se providencial um conhecimento aprofundado sobre os processos reais de transferência de calor, bem como surge uma necessidade de analisá-los quantitativamente. No presente trabalho estuda-se a transferência de calor na convecção forçada laminar na região de entrada térmica de um tubo circular considerando os efeitos de condução axial no fluido e de radiação, uma vez que em baixos números de Peclet desempenham um papel importante nos problemas de transferência de calor e sua omissão oferece um erro apreciável na computação da taxa de transferência de calor. Na primeira parte deste trabalho considerase um escoamento tipo pistão, cuja solução analítica exata foi discutida. Na segunda parte do trabalho considera-se um escoamento no modelo lei de potência, apresentando uma proposta de solução analítica aproximada e uma solução numérica, bem como a comparação entre as duas soluções. Neste trabalho utiliza-se o método híbrido numéricoanalítico denominado Técnica de Transformada Integral Generalizada (GITT) para resolver a equação da energia. O campo de temperatura e o número de Nusselt local são avaliados para vários valores do número de Peclet e uma condição de contorno do primeiro tipo. Os resultados, apresentados na forma de tabelas e gráficos, permitem analisar a influência que o número de Peclet e o índice lei de potência exercem no perfil de temperatura e no número de Nusselt. Os resultados obtidos neste trabalho se apresentam em total concordância com as literaturas científicas.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-24T14:15:12Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 8882813 bytes, checksum: 447bbc34337976e5c2a098df23cee335 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-24T14:15:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 8882813 bytes, checksum: 447bbc34337976e5c2a098df23cee335 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / This paper presents the development of a High Performance System (HPS). The project has three setting developed that analyzes the performance in quantity and quality energy for a generator engine Group (GEG) 100 KVA inserted in settings. For each study, the behavior of energy flows are decouple, making it possible to analyze the best structure of the HPS. The unit constituints of the project were a subsystem cooling by absorbing water – ammonia chiller, a heat recover and a biodiesel production plant. It with these subsystems will work separately characterizing them as cogeneration systems. After that it will be integrated all in one system and then classified as trigeneration system. This work also aims to analyze the behavior of electric charges by energy analyzer and temperature by thermal imager. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um Sistema de Alto Desempenho (SAD). O projeto desenvolvido apresenta três arranjos em que é analisado o desempenho em quantidade e qualidade energética para um grupo motor gerador (GMG) de 100 KVA inserido nos arranjos. Para cada estudo, os comportamentos dos fluxos de energia são distintos, o que possibilitará analisar a melhor estrutura do SAD. As unidades que constituem o projeto são um subsistema de refrigeração por absorção água-amônia, um recuperador de calor e uma usina de produção de biodiesel. Foram realizados ensaios com esses subsistemas individualmente caracterizando-os como sistemas de cogeração. Posteriormente, foram integrados todos em um só sistema, sendo então classificado como sistema de trigeração. Esse trabalho também analisa o comportamento das cargas elétricas por analisador de energia e análise térmica por câmera termográfica.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-29T13:10:35Z No. of bitstreams: 1 arquivototal (2).pdf: 3963995 bytes, checksum: d7eb412b31e9a53a552ec94b62e5293f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T13:10:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal (2).pdf: 3963995 bytes, checksum: d7eb412b31e9a53a552ec94b62e5293f (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In search for greater energy efficiency there is the application of new technologies and renewable fuels. Due to the expected shortage of oil coupled with environmental awareness, has high potential research for new energy sources and more efficient combustion processes and less polluting. Among the less polluting fuels is natural gas that has an increased consumption year on year. This paper analyzes the injection of compressed natural gas (CNG) in an internal combustion engine compression ignition, evaluating the pollutant emissions, opacity and performance. The engine under study, the energy comes from the combustion of natural gas and biodiesel, where biodiesel serves to ignite the natural gas, being possible to replace up to 80% of biodiesel injection. Thus, there is a partial substitution of biodiesel natural gas in order to increase the combustion efficiency. Engine MWM 4:07 TEC has developed an electronic injection system adapted to reduce the biodiesel injection time per cycle and compensate with CNG injection. Based on a survey of injected cycle mass flow to calculate the energy value equivalent to reducing biodiesel injection proportions to compensate with CNG injection. There was a reduction in the torque according to the increase of the proportion of biodiesel in the diesel fuel and a higher specific consumption with the use of B7 fuel (7% biodiesel). It has been found the need for injection of a larger amount of mass CNG instead of B7 fuel. Regarding the emission of pollutants in the exhaust measured at a range of engine working speed smaller carbon monoxide level (CO), carbon dioxide (CO2), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx) were checked respectively in the application of B7 fuels, B20, B50 and B50. The lowest levels of opacity were investigated in tests using the B10 fuel. / Em busca por maior eficiência energética há a aplicação de novas tecnologias e combustíveis renováveis. Devido a previsível escassez de petróleo aliada a uma consciência ambiental, tem-se elevado potencialmente pesquisas por novas fontes de energia e processos de combustão mais eficientes e menos poluentes. Entre os combustíveis menos poluentes está o gás natural, que tem um consumo aumentado ano a ano. O presente trabalho analisa a injeção de gás natural veicular (GNV) em um motor de combustão interna de ignição por compressão, avaliando os níveis de emissões de poluentes, opacidade e o rendimento. No motor em estudo, a energia provém da combustão do gás natural e do biodiesel, onde o biodiesel tem a função de produzir a ignição do gás natural, sendo possível a substituição de até 80% da injeção do biodiesel. Assim, haverá uma substituição parcial de biodiesel por gás natural, a fim de aumentar o rendimento da combustão. No motor MWM 4.07 TCE foi desenvolvido um sistema de injeção eletrônico adaptado para reduzir o tempo de injeção do biodiesel por ciclo e compensar com injeção de GNV. Baseando-se em um levantamento do fluxo de massa injetada por ciclo para calcular o valor energético equivalente a redução das proporções de injeção de biodiesel a compensar com injeção de GNV. Houve um redução do torque de acordo com o aumento da proporção de biodiesel no óleo diesel e um maior consumo específico com a utilização do combustível B7 (7% de biodiesel). Foi constatada a necessidade de injeção de maior quantidade de massa de GNV em substituição do combustível B7. Em relação as emissões de gases poluentes na exaustão medidos na faixa de rotação de trabalho do motor os menores níveis de monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), hidrocarbonetos (HC), óxidos de nitrogênio (NOx), foram verificados respectivamente na aplicação dos combustíveis B7, B20, B50 e B50. Os menores níveis de opacidade foram averiguados em testes com utilização do combustível B10.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-30T13:23:04Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4122631 bytes, checksum: 3dbd65166aa3a3cad90e903290833e6a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T13:23:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4122631 bytes, checksum: 3dbd65166aa3a3cad90e903290833e6a (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The consumption of electricity in our social environment such as in houses, apartments, business, industries, hospitals, it’s achieved thanks to an equipment that makes the levels of tension and electric current acceptable as demanded by the standards, so we can benefit from electricity in a safe and efficient way, these equipment are the power transformers. Due your relevance, techniques that retard or avoid the failures in these equipment, aiming a better availability and a smaller number of maintenance stops, are the theme of several researchers and studies centers. A very common failure in medium and large transformers that are used in transmission and distribution of power, is the degradation of the insulating function of transformer's core that it is caused mainly by the adverse gradient of temperature that circulates in the core through the insulating oil. The present work analyzes the efficiency of a transformer's cooling auxiliary system, that aims dissipate the heat absorbed by the oil in a quick and efficient way, decreasing the degradation of the insulating function and increasing its lifespan. The system consist of water spray nozzles, that it will be installed in the transformer’s radiator, in front of the fans, in the same direction of the air flow. The water spraying in the air flow, will cause a temperature decrease and a humidity increase, due to a phenomenon known as evaporative cooling, where heat from the air makes the small drops of water evaporate quickly. It will be analyzed the water flow rate in the spraying, the amount and placement of the water spray nozzles through the radiator and the air flow of the fans. So the system has thermal and energetic efficiency. Will be used a control system that includes a variable-frequency drive (VFD), temperature sensors and a data acquisition board (DAQ), all monitored through LabVIEW. / O consumo de energia elétrica no nosso convívio social como, casas, apartamentos, comércio, indústria, hospitais, é conseguido graças a um equipamento que torna os níveis de tensão e corrente elétrica em valores aceitáveis exigidos por norma, para que possamos usufruir da energia elétrica de maneira segura e eficiente, esses equipamentos são os transformadores de força ou de potência. Visto sua importância, técnicas que retardam ou evitem falhas nesse equipamento, visando a maior disponibilidade e com isso menos paradas para manutenção, são tema de estudo de diversos pesquisadores e centros de ensino. Uma falha bastante comum em transformadores de médio a grande porte que são utilizados na transmissão e distribuição de energia, é a degradação do papel isolante do núcleo do transformador, que é causada principalmente pelo gradiente adverso de temperatura que circula no núcleo através do óleo isolante. Logo o presente trabalho analisa a eficiência de um sistema auxiliar de arrefecimento do transformador, que visa dissipar o calor absorvido pelo óleo de maneira rápida e eficiente, diminuindo a degradação do papel isolante e aumentando sua vida útil. O sistema será composto por bicos pulverizadores de água, que serão instalados nos radiadores do transformador, em frente aos ventiladores, no mesmo sentido do fluxo de ar. A pulverização de água nesse fluxo de ar, irá causar uma diminuição da temperatura e um aumento de umidade, isso devido a um fenômeno conhecido como resfriamento evaporativo, onde as pequenas gotas de água recebem o calor do ar e se evaporam rapidamente. Será analisado a vazão de água na pulverização, a quantidade e o posicionamento dos bicos ao longo do radiador e o fluxo de ar dos ventiladores, para que o sistema tenha eficiência térmica e energética. Será utilizado um sistema de controle composto por inversores de frequência, sensores de temperatura e placa de aquisição de dados, que serão monitorados pelo LabView.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-30T14:03:26Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3595054 bytes, checksum: 5660310170d823982bf9be6c6ce622e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T14:03:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3595054 bytes, checksum: 5660310170d823982bf9be6c6ce622e0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / By the excellent properties that present, the quasicrystals come if showing excellent protectors of metallic surfaces and their study as surface coatings is growing increasingly. In this work, was sprayed quasicrystals for methods HVOF an HVOF, in Steel substrata 1020, covers and aluminum.. In some samples, a Cu9Al4 alloy was sprayed between the substratum and the quasicristalino covering, to try to improve the adherence of the covering to the substratum and to protect the Quasicrystalline layer of contaminations. The coverings were characterized by the technique of DRX, optical microscopy and SEM. The study of microhardness and nanohardness in the surfaces of sprayed coverings was made. Finally, a tribological study of coatings was accomplished to evaluate the behavior of wear and friction of the layers and the adherence between them and substrata. These results will provide the basis for the use of these materials in parts and equipment used in industries. The layers obtained for LVOF had showed to one high degree of oxidation and a bad adherence with the substratum. The coverings obtained for HVOF had showed one high micro-hardness, with values between of 600 and 800HV. The values of nano hardness and modulus of elasticity that was found in the coatings are in accordance with the values found in literature. For the test of risk with spherical tip of 800μm, the critical loads of the risks were of 20N, for all the samples with exception of the Al-Qc sample. It did not have pullout in respect to substrate of coverings with 100μm of thickness and the results of the risk essays, was the same, independent of its nature, indicating that, for a thickness of 100μm, the quasicrystalline coatings behave as a massive material, facilitating the protection of the interfaces. Through the simulation tests, we could see that during the tests, for coatings with thicknesses of 100μm, the interfaces practically remain intact and they do not suffer plastic deformations. The simulation results corroborate with the tests of risks confirming that for a thickness of 100μm, the coverings behave as a massive material, independent of the nature of the substratum. / Pelas excelentes propriedades que apresentam, os quasicristais vem se mostrando ótimos protetores de superfícies metálicas e seu estudo como revestimentos superficiais vem crescendo cada vez mais. Neste trabalho aspergimos quasicristais pelos métodos LVOF e HVOF, em substratos de Aço 1020, cobre e alumínio. Em algumas amostras, um intermetálico de Cu9Al4 foi aspergido entre o substrato e o revestimento quasicristalino, para tentar melhorar a aderência do revestimento ao substrato e proteger os revestimentos quasicristalinos de contaminações. Os revestimentos foram caracterizados pela técnica de DRX, microscopia ótica e MEV. Foi feito o estudo de micro e nanodureza nos revestimentos aspergidos. Por último, foi realizado um estudo tribológico nos revestimentos, para se avaliar o comportamento de atrito, desgaste das camadas e aderência entre elas e os substratos. Estes resultados darão base para o uso desses materiais em peças e equipamentos utilizados nas indústrias. As camadas obtidas por LVOF mostraram um alto grau de oxidação e uma aderência ruim com o substrato. Os revestimentos obtidos por HVOF mostraram uma elevada microdureza, com valores entre 600 e 800HV. Os valores de nanodureza e módulo de elasticidade encontrados nos revestimentos estão de acordo com os valores encontrados na literatura. Pelo ensaio de risco com ponta esférica de 800μm, a carga crítica dos riscos foi de 20N, para todas as amostras com exceção da amostra Al-Qc. Não houve descolamento em relação aos substratos, dos revestimentos com 100μm de espessura e os resultados dos ensaios de risco foram os mesmos, independentemente da sua natureza, indicando que, para uma espessura de 100μm, os revestimentos quasicristalinos se comportam como um material maciço, facilitando a proteção das interfaces. Através dos ensaios de simulação, pudemos ver que, para revestimentos com espessuras de 100μm, as interfaces não sofreram deformações plásticas. Os resultados de simulação confirmaram que, para uma espessura de 100μm, os revestimentos se comportam como um material maciço, independente da natureza do substrato.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-30T14:58:50Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2306657 bytes, checksum: f4add77fe1f7de92f01030058ac119dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T14:58:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2306657 bytes, checksum: f4add77fe1f7de92f01030058ac119dc (MD5) Previous issue date: 2015-10-22 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The present work objectives were developing a computer-aided system for pressure and temperature measuring instruments calibration. This system's focus was easing the work of personnel involved in calibration operations in natural gas measuring stations by automatic filling of instruments identification data through automatic selection, being requested to the user only the insertion of measurements obtained by standard instrument and the calibrated instrument throughout the measuring range. The sources of uncertainty type B, obtained from the characteristics of the instruments used during the calibration process and the calibration history are automatically determined from a query to the database. The type B calibration uncertainty, which is the result of combining all the type B uncertainty sources, is combined with the type A uncertainty obtained by statistical analysis of the residuals of the best fit linear function between the measurement instrument to be calibrated and their true conventional values. The final results of the process, which are automatically reported in output calibration report, are the linear coefficients of best fit function and the confidence interval associated with this adjustment, which is combined with the type B uncertainty, related to a confidence level set. Furthermore, other information presented are operating parameters such as calibration date, equipment used, detected nonconformities, among other information stored for further query and analysis. / O presente trabalho visou o desenvolvimento de um sistema de calibração de instrumentos de medição de pressão e temperatura assistida por computador. A utilização deste sistema objetivou facilitar o trabalho do pessoal envolvido nas operações de calibração em estações de medição de gás natural, pois o preenchimento dos dados de identificação dos instrumentos é automático após seleção, sendo solicitado ao usuário apenas a inserção das indicações obtidas pelo instrumento padrão e pelo instrumento calibrado em toda a faixa de medição. As fontes de incerteza do tipo B, obtidas a partir das características dos instrumentos utilizados durante o processo de calibração bem como do histórico de calibração, são automaticamente determinadas a partir da consulta a um banco de dados. A incerteza do tipo B da calibração, que é o resultado da combinação de todas as fontes de incerteza do tipo B obtidas, é combinada com a incerteza do tipo A obtida através da análise estatística dos resíduos da função linear de melhor ajuste entre as indicações do instrumento a ser calibrado e respectivos valores verdadeiros convencionais. Os resultados finais do processo, sintetizados no relatório de calibração emitido automaticamente, são os coeficientes lineares da função de melhor ajuste e o intervalo de confiança associado a este ajuste, sendo este combinado com a incerteza do tipo B, relacionado a um nível de confiança estabelecido. Além das informações estatísticas, são apresentados parâmetros operacionais, tais como data de calibração, equipamentos utilizados, não conformidades detectadas, dentre outros armazenados no banco de dados para consulta e análise posterior.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-30T15:00:32Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2524003 bytes, checksum: 3ec03fda406c0d9726b86edb7827ece9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T15:00:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2524003 bytes, checksum: 3ec03fda406c0d9726b86edb7827ece9 (MD5) Previous issue date: 2016-10-31 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / To ensure the supply of the population with the conscious use of hydraulic and electrical resources. This is the present challenge of managers and water supply companies. In a society increasingly aware and concerned about the increase of unbridled consumption, the possibility of efficient use of indispensable resources for human development comes as an incentive to fostering new technologies and research. This paper proposes the use of fuzzy logic as robust control system, which was applied on a test rig that simulates the supply of a network with two different topographical pressure zones. Controllers are important tools in the operation of automated processes aimed at carrying out an operation, in order to make the most of the tools and equipment that make up a system. In this research, we developed two controllers, one applicable in a decentralized system and the other to a centralized system. The controller objective is to ensure the operating pressures in two topographical zones through the control of the drive system‟s frequency, formed by a motor pump assembly; and through the angulation of a pressure reducing valve located before the lower zone. The reported results were promising since, for the two different systems, the controller could perform, taking the pressure at their reference values, reducing the energy consumption when compared to a system with no controller. / Garantir o abastecimento da população concomitante ao uso consciente dos recursos hidráulicos e energéticos. Esse é o presente desafio dos gestores e das companhias de abastecimento de água. Em uma sociedade cada vez mais consciente e preocupada com o andamento do consumo desenfreado, a possibilidade de utilização eficiente de recursos indispensáveis ao desenvolvimento humano surge como incentivo ao desenvolvimento de novas tecnologias e pesquisas. Esse trabalho propõe a utilização da lógica fuzzy como sistema de controle robusto, que foi aplicada em uma bancada experimental que simula o abastecimento de uma rede com duas zonas de pressão com topográficas diferenciadas. Os controladores são ferramentas importantes na operação de processos automatizados que visam à realização de determinada operação de maneira a aproveitar ao máximo as ferramentas e equipamentos que compõe um sistema. Nessa pesquisa foram desenvolvidos dois controladores, um aplicável em um sistema descentralizado e outro aplicável a um sistema centralizado. O objetivo do controlador é garantir as pressões de serviço nas duas zonas topográficas, a partir do controle da frequência do sistema de impulsão, formado por um conjunto motor bomba; e da angulação de uma válvula redutora de pressão situada a montante da zona baixa. Os resultados apresentados mostraram-se promissores, visto que para os dois diferentes sistemas, o controlador conseguiu atuar, levando as pressões aos seus valores de referência, reduzindo o consumo energético, quando comparadas ao sistema sem controlador.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-06-05T12:42:07Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3657172 bytes, checksum: 49a2dbaae14b810a2f42bd26d7f5f3db (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T12:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3657172 bytes, checksum: 49a2dbaae14b810a2f42bd26d7f5f3db (MD5) Previous issue date: 2016-08-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The analysis of the vibrations induced by crowds in the transverse direction has become a topic of increasing interest, because of the ocurrence of excessive transverse vibrations in certain structures due to pedestrian traffic. This work presents the analysis of movements of pedestrians in the transverse direction for crowd situations. Successive tests were carried out with persons instrumented, walking alone and in a crowd. Comparisons between measurements of these pedestrians walking alone and in the crowd provided the identification of the influence of the crowd in the transverse acceleration and displacements and rotation of the pelvis. / A análise de vibrações induzidas por multidões na direção transversal vem se tornando um tema cada vez de maior interesse devido a ocorrência de vibrações transversais excessivas em algumas estruturas destinas à circulação de pedestres. Este trabalho apresenta a análise de caminhadas/movimentos na direção transversal para situações de multidão. Para obtenção dos dados experimentais foram feitos testes sucessivos com pessoas instrumentadas, caminhando isoladamente e em meio a uma multidão com densidades diferentes. A análise comparativa dos sinais destes pedestres caminhando só e em multidão, possibilitou a identificação da influência causada por essa multidão na aceleração e deslocamento transversal e na rotação da pélvis.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2017-06-16T10:22:50Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1008850 bytes, checksum: 2449c3ac92745b3cb932d4ea5dddd28b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-16T10:22:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1008850 bytes, checksum: 2449c3ac92745b3cb932d4ea5dddd28b (MD5) Previous issue date: 2007-08-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Different forms of air treatment are used for food drying. It is the purpose of this work to describe both the implementation and instrumentation of a system of heat pump for dehumidifying and heating up the drying air under temperatures higher than room temperature but lower that those employed in resistance dryers promoting, in this way, better product quality. Our pump system consists of an evaporator, a condenser, a thermal expansion valve, and a fan. The heat pump makes use of the energy dissipated by both the condenser and the compressor to heat up the air dehumidified by the evaporator. Our device has been better characterized by its effectiveness in heating up the air as well as by its efficient, drying capacity. Sensors were installed at both the inlet and outlet of the device in order to control relative humidity, dry bulb temperature and velocity. Tests were accomplished to verify airflow velocity at 6,1 m/s and 5,7 m/s. For each case, measurements were taken every 15 min, with entering air parameters under atmospheric pressure with temperatures ranging from 27 and 32 ºC, and relative humidity ranging from 68 to 80%. Analyses of the same parameters were carried out at both the heat pump outlet and along the cooling cycle. An energy-exergetic analysis of the heat pump was completed. Simulations were made with the help of computer programs on EES (Engineering Equation Solver) platforms.For these simulations, the programs were developed based on the following: Law of Mass Conservation, and the First and Second Laws of Thermodynamics. It was then possible to put forward some suggestions for improving the drying process and its instrumentation. / Diversos tipos de tratamentos do ar têm sido utilizados para secagem de produtos alimentícios. Este trabalho, tem como objetivo a montagem e instrumentação de um sistema de bomba de calor para desumidificação e aquecimento do ar de secagem utilizando temperaturas maiores que a ambiente, porém menores que os secadores resistivos, o que favorece um produto com qualidade melhor. O sistema de bomba de calor consiste de um evaporador, um condensador, um compressor, uma válvula de expansão e um ventilador. A bomba de calor aproveita a energia dissipada pelo condensador e compressor para aquecer o ar desumidificado pelo evaporador. O aparato foi caracterizado pela verificação da capacidade de aquecimento do ar e sua eficiência para secagem. Foram instalados na entrada e na saída do equipamento, sensores de umidade relativa, de temperatura de bulbo seco e de velocidade. Os testes foram realizados para velocidades do fluxo de ar de 6,1 m/s e 5,7 m/s. Para cada caso, foram realizadas medições a cada 15 min, com parâmetros de entrada do ar na pressão atmosférica, temperatura entre 27 e 32 ºC e umidade relativa entre 68 e 80 %, e verificação dos mesmos parâmetros na saída da bomba de calor, como também do ciclo de refrigeração. Foi realizada uma análise energética e exergética da bomba de calor. As simulações foram feitas através de programas computacionais na plataforma EES (Engineering Equation Solver). Para estas simulações, foram desenvolvidos os programas baseados na Lei da Conservação da Massa, da Primeira e Segunda Leis da Termodinâmica e com os resultados encontrados são feitas sugestões para melhoria do processo e instrumentação deste.

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-02-20T14:46:51Z No. of bitstreams: 1 154045.pdf: 962457 bytes, checksum: 997eb692c816e14c9433a1af88ff3e35 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-20T14:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 154045.pdf: 962457 bytes, checksum: 997eb692c816e14c9433a1af88ff3e35 (MD5) Previous issue date: 1980-08 / A escassez e os custos de tratamento de água de resfriamento, em indústrias de petróleo e petroquímica, tem levado à utilização crescente dos trocadores de calor resfriados a ar. No projeto destes equipamentos são comumente utilizados os métodos estimativo e global de cálculo. Neste trabalho são mostrados os métodos existentes e é apresentado o método passo-a-passo que considera o feixe tubular dividido em pequenos segmentos e, utilizando os recursos de computação, efetua os cálculos partindo das temperaturas de saída do fluido de trabalho e de entrada do ar e das dimensões do equipamento. O método passo-a-passo é mais rigoroso e permite considerar nos cálculos diversos fatores como velocidades não uniformes de ar na entrada do feixe, variações das propriedades físicas dos fluidos com a temperatura e mudança do regime de escoamento do fluido no interior dos tubos. Para os equipamentos examinados, operando com vários fluidos de trabalho como óleo pobre, gasóleo leve, nafta leve, querosene, verificou-se que para aqueles cujas propriedades físicas variavam sensivelmente com a temperatura, notadamente a viscosidade, os resultados obtidos pelos dois métodos apresentam diferenças sensíveis. Tais discrepâncias são ainda maiores se for usado um perfil de velocidade de ar não uniforme. Em situações onde o fluido de processo apresenta um regime de escoamento variável, foram obtidas diferenças razoáveis na quantidade de calor trocado. Para a água, os valores dos dois métodos são aproximadamente iguais, mesmo para perfis não uniformes de velocidades de ar. O método passo-a-passo é mais preciso e possibilita uma visualização da troca térmica e da perda de carga ao longo do feixe tubular sendo assim um poderoso instrumental para o projeto e análise do desempenho de trocadores resfriados a ar. / The scarcity and the treatment costs of the water cooling, in the petroleum and petrochemical industries, are increasing the use of the air cooled heat exchangers. Exchangers designing usualy utilize the estimate and global methods. This paper shows these methods and presents a new approach for this design, called "stepping method'', which consider the tube bundle divided in small segments and utilizing the computer recourses, excutes the calculations starting from the exit process fluid temperature, inlet air temperature and equipment dimensions. The stepping method is more rigorous and permits to consider in the calculations the nonuniformities in the facial air velocities, ~hysical properties variations with temperature and change in tube side flow. ln the equipments analysed, operating with various fluids like pioor oil,light gasoil, light naphta, kerosene, are verified that the fluids whose properties change greatly with the temperature specially the viscosity the results obtained by the two methods present great differences. This discreppance is still greater if a nonuniform air velocity distribution is used. In situations where the process fluid presents a variation in the pattern flow the duties difference is also considerable. The results obtained are practically equals, when the fluid is water, even for nonuniform air distribution. The stepping method is more rigorous and make possible a visualization of the heat transfer and pressure drop along tube bundle, being then a powerful method for the designing and performance analysis of the air cooled heat exchangers.