Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T14:54:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192584.pdf: 3209163 bytes, checksum: 309ecd7b137ed57fe091b894cfc6c933 (MD5) / O controle de ruído gerado por compressores herméticos tem sido motivo de preocupação crescente por parte de fabricantes destes produtos, a fim de satisfazer às exigências do mercado consumidor. Por isso torna-se necessário conhecer todos os mecanismos dominantes de ruído e vibrações internas no conjunto motor-compressor, para a definição dos procedimentos mais viáveis de controle. Este trabalho baseou-se em um modelo de compressor hermético de pistão único. Foram analisados os efeitos do filme de óleo de lubrificação presentes entre os componentes de transmissão de força (pistão, biela, eixo) sobre as forças transmitidas ao bloco. As vibrações do conjunto motor-compressor são excitadas principalmente pelas forças de compressão do gás e são transmitidas à carcaça através das molas de suspensão e pelo tubo de descarga. Os esforços causados pela compressão do gás são transmitidos entre as partes móveis, através dos filmes de óleo. Uma análise das características de rigidez e amortecimento destes filmes de óleo foi realizada a partir da órbita de movimento. Os esforços em cada instante do ciclo foram calculados através da solução das equações de movimento obtidas por diferenças finitas. Os esforços calculados foram usados em um modelo numérico do conjunto motor-compressor, sendo suas respostas comparadas a resultados obtidos experimentalmente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T05:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:11:33Z : No. of bitstreams: 1 183724.pdf: 3044883 bytes, checksum: 552b0c72b71e32194307e8c852ebe860 (MD5) / O presente trabalho contempla o modelamento e a investigação numérica de um pistão pneumático utilizado em compressores de refrigeração doméstica. Trata-se de uma nova concepção onde o conjunto pistão/cilindro submetido a carregamentos dinâmicos é lubrificado aerostaticamente com o próprio fluido refrigerante. O modelo considera o comportamento dinâmico do pistão, levando em conta desalinhamentos axiais e deslocamentos radiais, além de subsistemas de alimentação do filme fluido. É apresentada uma metodologia de Elementos Finitos para a solução da equação de Reynolds que governa o fenômeno da Lubrificação. A equação de Reynolds é integrada sobre o domínio de solução resultando em um sistema linear que é resolvido através da decomposição LU de sistemas lineares. As equações da dinâmica do pistão são resolvidas separadamente da equação de Reynolds. Para a solução desta equação foi desenvolvido um código computacional utilizando o método de Elementos Finitos que simula computacionalmente o "mancal aerostático" formado pelo espaço entre pistão e cilindro. A escolha deste método foi baseada em sua precisão mesmo com malhas pouco refinadas. Tal precisão faz-se necessária uma vez que o domínio de solução engloba orifícios de alimentação e um movimento oscilatório do pistão em altas frequências. Aspectos geométricos e de operação são investigados buscando o levantamento do comportamento do pistão quando submetido a diferentes condições de operação. Informações sobre a órbita do pistão, consumo de lubrificante e desempenho do conjunto são obtidas com a utilização do programa computacional que apresentou-se bastante estável e confiável. Porém não foi possível estabelecer comparações com trabalhos da literatura da área por tratar-se de uma nova concepção que associa efeitos de lubrificação aerostática a pistões de refrigeradores submetidos a movimentos alternativos. Normalmente são avaliados mancais areostáticos planos, cilíndricos e esféricos submetidos a carregamentos estáticos e ou dinâmicos associados a movimentos giratórios.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T15:01:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 186895.pdf: 1575683 bytes, checksum: e802e6b54fff90cf2d45e10084aa3f02 (MD5) / Este trabalho apresenta uma análise da otimização termoeconômica dos ciclos de absorção e ejetor assistidos por energia solar para ar condicionado e refrigeração utilizando o método f- chart. Por seu baixo coeficiente de desempenho, estes ciclos são viáveis na circunstância da energia motriz provir de fontes de calor de baixa qualidade tais como, calor residual de processos industriais e calor proveniente da energia solar coletada através de sistemas de aquecimento de baixa temperatura. É realizada a otimização em relação a área dos coletores solares e também da temperatura do reservatório de calor para o caso de ciclo de Carnot . Esta otimização permite estabelecer os limites em relação aos quais a refrigeração assistida por energia solar é economicamente viável. O conhecimento do comportamento da fração solar, é necessário para a análise termoeconômica do ciclo de refrigeração por absorção ou de ejetor, com o objetivo de otimizar a área de coletor para aplicações de ar condicionado. Tal otimização é conduzida fazendo-se uso do método f- chart, o que permite analisar os efeitos de todos os parâmetros de projeto sobre os custos relevantes. Este método é útil para ciclos de absorção assistidos por energia solar, devido ao fato de o coeficiente de desempenho do ciclo de absorção ser considerado aproximadamente independente da temperatura de suprimento de calor. A extensão do método f- chart para ciclos de refrigeração com ejetor é também apresentada neste trabalho. A análise apresentada no presente trabalho é limitada aos ciclos termo-movidos que trabalham num ciclo fechado, que operam com COP aproximadamente constante e que estão caracterizados por uma temperatura de suprimento de calor mínima . São apresentados resultados comparativos de otimização de um sistema de refrigeração por absorção de três toneladas de refrigeração, para as localidades de Albuquerque, Novo México (EUA) e Florianópolis, Santa Catarina (BRASIL

Made available in DSpace on 2016-04-01T17:54:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:00:28Z : No. of bitstreams: 1 000505539.pdf: 26700260 bytes, checksum: 729f4cf209b1161cbdad5f77da8fa310 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Recentemente, diante da crise energética, dos problemas ambientais e econômicos, da política de estímulo do gás natural e da importância crescente de aplicações de cogeração, tem-se observado um interesse renovado para aplicação de ciclos de absorção, devido à possibilidade de aproveitamento energético, para fins úteis, do calor residual de diferentes processos. Resfriadores chillers de absorção são extensamente utilizados em indústrias de ar condicionado, em parte porque eles podem ser acionados através de água quente, vapor, queima do gás natural, energia solar, biomassa, dentre outros, em vez de eletricidade3, já que aproximadamente 15% de toda a eletricidade produzida mundialmente é usada para refrigeração e condicionamento de ar de acordo com o Instituto de Refrigeração em Paris (IIF/iir). Este trabalho tem como objetivo principal avaliar o ciclo de refrigeração por absorção com solução de brometo de lítio-água utilizando biogás de aterro sanitário e misturas deste com gás natural. Com a obtenção do potencial energético do biogás de aterro sanitário, gás natural e suas misturas, utilizando o software Combust, simulou-se através do software EES (Engineering Equantion Solver), um ciclo de refrigeração por absorção com capacidade frigorífica variando entre 18 e 70 KW baseando-se em dados de equipamento de refrigeração por absorção comerciais. As análises dos resultados mostraram a viabilidade energética do sistema utilizando no gerador biogás, gás natural e suas misturas quando comparada com equipamento que utiliam combustíveis tradicionais (GN, óleo diesel, dentre outros), para acionamento de equipamentos de refrigeração (chiller) comerciais com capacidade de resfriamento de 12900 Kcal/h e temperatura da água na entrada.... / Recently, because of the energy crisis, the environmental and economical problems, the politics of incentive of the natural gas and the growing importance of cogeration applications, a growing interest has been obseved toward application of absorption cycles, due to the possibility of energy use, for useful ends, of the residual heat of different processes. Coolers (chillers) of absorption have been used widely in industries of air conditioning, partly because they can be operated by hot water, vapor, natural gas, solar energy, biomass, among other, instead of electricity, since approximately 15% of all the electricity produced is globally used for refrigeration and air conditioning according to the International Institute of Refrigeration in Paris (IIF/IIR). Thir work has as the main objective to evaluate a cycle of refrigeration for absorption with solution of lithium bromide-water using biogas of sanitary landfill and mixtures of this with natural gas. By obtaining the energy potential of the biogas of sanitary landfill, natural gas and their mixtures, using the software Combust, it was simulated with the software EES (Engineering Equation Solver), a cycle of refrigeration for absorption with a refrigerating capacity in the range between 18 and 70 kW, which are actual data of equipment of refrigeration for commercial absorption. The analyses of the results showed that the energy viability of the system using in the generator biogas, natural gas and their mixtures when compared with equipments that use traditional fuels (GN, diesel oil, among other), for operation of equipments of refrigeration (chiller) commercial with capacity of refrigeration of 12900 kcal/h and temperature of the water in the...

Made available in DSpace on 2016-04-01T17:54:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-27. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:00:43Z : No. of bitstreams: 1 000859919.pdf: 5652279 bytes, checksum: c07b3466d83844d93bbaf0aa1d981763 (MD5) / A maioria das gérberas apresenta vida pós-colheita muito curta, devido, principalmente, ao tombamento da haste causado na maior parte das vezes, pelo bloqueio dos vasos do xi lema por microrganismos. Muitas técnicas de conservação têm sido empregadas na tentativa de manter a qualidade e prolongar a vida útil destas flores, dentre elas: o armazenamento em baixa temperatura e o uso de solução de manutenção com compostos antimicrobianos, associados ou não a carboidratos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a utilização de baixas temperaturas de armazenamento e de conservantes adicionados à solução de manutenção para prolongar a vida pós-colheita de gérberas cortadas da cv. Intenza. No primeiro experimento, as inflorescências, mantidas em água destilada, foram acondicionadas nas temperaturas de 22 ºC (controle); 12 ºC; 8 ºC e 4 ºC. No segundo experimento as inflorescências permaneceram nas soluções de manutenção contendo: água desti lada (controle); 10 μL L-1 de carvacrol; 25 μL L-1 de carvacrol; 50 μL L-1 de carvacrol, mantendo-as em condição de ambiente (22±2 ºC; 65±4% UR). No terceiro experimento, as hastes foram colocadas nas soluções de manutenção com: água desti lada (controle); 25 μL L-1 de carvacrol + 4% de sacarose; 25 μL L-1 de carvacrol + 6% de sacarose; 50 μL L-1 de carvacrol + 4% de sacarose; 50 μL L-1 de carvacrol + 6% de sacarose, e armazenadas a 22±2 ºC; 65±4% UR. No quarto experimento as gérberas foram submetidas às seguintes soluções de manutenção: água destilada (controle); Sumaveg® a 0,33 mg L-1; Sumaveg® a 0,66 mg L-1; Sumaveg® a 0,33 mg L-1 + 6% de sacarose; Sumaveg® a 0,66 mg L-1 + 6% de sacarose, e mantidas a 22±2 ºC; 65±4% UR. Os experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado, com parcelas subdivididas no tempo, com três repetições e três inflorescências por repetição. A cada três dias... / Most of the gerberas presents very short postharvest life, mainly due to the stem bending caused in most cases, by the blockage of the xylem vessels by microorganisms. Many conservation techniques have been employed in an attempt to maintain the quality and extend the life of these flowers, such as: storage at low temperature and the use of maintenance solution with antimicrobial compounds, with or without carbohydrates. In this context, this study aimed to use low storage temperatures and preservatives added to maintenance solution to extend the postharvest life of cut gerberas cv. Intenza. In the first experiment, the inflorescences, kept in distilled water, were stored at the temperatures of 22 ºC (control); 12 ºC; 8 ºC and 4 ºC. In the second experiment the inflorescences remained in maintenance solutions containing: distilled water (control); 10 μL L-1 of carvacrol; 25 μL L-1 of carvacrol; 50 μL L-1 of carvacrol, keeping them in ambient conditions (22±2 ºC; 65±4% relative humidity). In the third experiment, the stems were placed in the maintenance solutions: distilled water (control); 25 μL L-1 of carvacrol + 4% of sucrose; 25 μL L-1 of carvacrol + 6% of sucrose; 50 μL L-1 of carvacrol + 4% of sucrose; 50 μL L-1 of carvacrol + 6% of sucrose, and stored at 22±2 ºC; 65±4% relative humidity. In the fourth experiment, the gerberas were submitted to the following maintenance solutions: distilled water (control); Sumaveg® 0.33 mg L-1; Sumaveg® 0.66 mg L-1; Sumaveg® 0.33 mg L-1 + 6% of sucrose; Sumaveg® 0.66 mg L-1 + 6% of sucrose and kept at 22±2 ºC; 65±4% relative humidity. The experiments were conducted in a completely randomized design with split plot with three replications and three inflorescences per repetition. Every three days were evaluated the variation of the fresh mass of the inflorescences, and color, relative water content, soluble and reducer sugars content and total carotenoids content of ...

Orientador : Prof. Dr. José Viriato Coelho Vargas / Co-orientador : Prof. Dr. Juan Carlos Ordonez / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 05/06/2015 / Inclui referências : f. 83-88 / Resumo: Esta Tese de doutorado apresenta um modelo matematico adimensional simplificado para um sistema de refrigeracao de compressao de vapor, operado em regime transiente, com objetivo de otimizar a resposta dinamica do sistema. O modelo combina os principios da termodinamica e da transferencia de calor e de massa aplicando-os aos componentes do sistema, assumindo volumes de controle termodinamicos para cada um dos componentes. O sistema de equacoes diferenciais ordinarias resultante e integrado em relacao ao tempo, com precisao e baixo tempo computacional. Grupos adimensionais adequados sao identificados e os resultados apresentados na forma de graficos normalizados com aplicacao geral para os sistemas semelhantes. Um sistema de refrigeracao piloto foi construido, instrumentado e utilizado para obtencao de dados reais de temperatura. Assim, o modelo foi ajustado a partir de um conjunto de dados experimentais e, entao, validado experimentalmente usando outro conjunto de dados experimentais. A seguir, o estudo aborda a otimizacao da alocacao de area total de troca termica entre os trocadores de calor, evaporador e condensador, para minimizar o tempo de pull-down. A avaliacao do desempenho do sistema e conduzida para tres fluidos refrigerantes: i) um refrigerante banido (CFC12), ii) um alternativo em relacao ao CFC12 com ODP = 0, mas com um alto potencial de aquecimento global, GWP (HFC134a), e iii) um dos atuais substitutos para o R134a, o HFO1234yf. Os resultados dinamicos mostram que, para um sistema projetado para utilizacao de R12, a substituicao por R1234yf descreve um desempenho do sistema mais proximo do R12 do que a substituicao por R134a. A configuracao ideal que promove, em estado estacionario, o maior coeficiente de performance (COP) e a maxima eficiencia de segunda lei tambem e investigada. Os resultados normalizados, para os refrigerantes R12, R134a, e R1234yf, mostram que a distribuicao ideal da area total de transferencia de calor entre o evaporador e o condensador, representada pela fracao da area total destinada ao evaporador, x4,opt 0,55, garante ao sistema o menor tempo de pull-down e maxima eficiencia de segunda lei. Entretanto, o maximo COP e obtido quando x4,opt 0,40. Esta diferenca, que ocorre na alocacao ideal de area quando analisado o tempo de pull-down e a eficiencia de segunda lei em relacao a alocacao ideal de area quando avaliamos o COP, e justificada pelo fato de que a analise de primeira lei nao contempla completamente as perdas termodinamicas do sistema devido as alteracoes nas areas dos trocadores de calor, mostrando a importancia da analise de segunda lei para obter resultados reais. No entanto, as variacoes na alocacao otima de area de troca termica do sistema foram observadas quando a razao entre os coeficientes globais de transferencia de calor dos trocadores afasta-se de 1. Este fato foi observado com R1234yf, evidenciando a importancia da analise de segunda lei para o projeto real de sistemas de refrigeracao por compressao de vapor. Palavras-chave: Refrigeracao. Alocacao de area. Trocador de calor. Area de transferencia de calor / Abstract: This study introduces a dimensionless simplified mathematical model of a vapor compression refrigeration system, in order to optimize the system dynamic response. The model combines principles of thermodynamics, heat and mass transfer applied to the system components with empirical correlations, assigning thermodynamic control volumes to each component, which yield a system of ordinary differential equations with respect to time that is integrated explicitly and accurately with low computational time. Appropriate dimensionless groups are identified, and the results are presented in the form of normalized charts for general application to similar systems. A pilot cooling system was built, instrumented and used to obtain temperature data. Thus, the model has been adjusted from a set of experimental data and, then, experimentally validated using other experimental data set. The study addresses the optimization of the heat exchangers heat transfer area inventory for minimum pull down time. A system performance comparison is conducted for three refrigerant fluids: i) a banned refrigerant (CFC12); ii) its original ozone depletion harmless substitute, but with a high global warming potential, GWP (HFC134a), and iii) one of the current substitutes of R134a, HFO1234yf. The dynamic results show that, for a system originally designed for R12, substitution with R1234yf depicts a closer performance to R12 than R134a. The optimal configuration that leads to steady state maximum system first (or coefficient of performance, (COP), and second law efficiencies is also pursued. The normalized results for refrigerants R12, R134a, and R1234yf show that an optimal heat transfer area distribution in both evaporator and condenser, represented by an evaporator to total system heat exchanger area ratio x4,opt 0.55 , leads the system to minimum pull down time and maximum system 2nd law efficiency, whereas x4,opt 0.4 to maximum COP, when the heat exchangers global heat transfer coefficients are of the same magnitude. The difference in the optimum location when the objective function is the pull-down time (and second law efficiency) and COP is due to the fact that the first law analysis does not fully capture the thermodynamic losses due to changes in heat exchangers' areas, which stresses the importance of a system second law assessment for realistic results. However, changes in the optima location are observed when the ratio of heat exchangers global heat transfer coefficients departs from 1. This fact was observed with refrigerant R1234yf, which points out their importance for actual refrigeration vapor compression systems design. Key-words: Refrigeration. Optimal area allocation. Heat exchanger. Total heat transfer area.

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-13Bitstream added on 2015-01-26T13:30:27Z : No. of bitstreams: 1 000802149.pdf: 1380098 bytes, checksum: e431cf98540d4a428871ee954ea42d06 (MD5) / Este trabalho teve por objetivo determinar a influência da refrigeração e da atmosfera controlada na qualidade e na conservação pós-colheita de melões rendilhados do híbrido Louis inteiros e minimamente processados. Além disso, avaliou-se o efeito do tratamento térmico associado à atmosfera modificada ativa na conservação de melões tipo Charentais minimamente processados. No primeiro experimento, melões ‘Louis’ no estádio de maturação fisiológica foram armazenados a 3 ºC; 6 ºC; 9 ºC e 22 ºC, com 80% UR, para estabelecer a melhor temperatura de conservação. No segundo experimento, os frutos no estádio de maturação fisiológica foram armazenados a 6 ºC (80% UR) sob atmosfera controlada contendo 2%, 7%, 12% e 21% de O2, para estabelecer a concentração adequada de O2 para a melhor conservação da qualidade de melões ‘Louis’. No terceiro experimento, os melões também foram colhidos no estádio de maturação fisiológica e armazenados em atmosferas controladas contendo 5%, 10%, 15% e 20% de CO2 combinadas com 2% O2, na condição de 6 ºC e 80% UR. No quarto experimento, os melões foram armazenados sob atmosfera controlada (2% de O2 e 20% de CO2), a 6 ºC. O processamento mínimo foi realizado duas vezes, sendo a primeira imediatamente à chegada dos frutos ao laboratório e a segunda após 14 dias de armazenamento sob atmosfera controlada. Os frutos e os produtos minimamente processados foram analisados quanto à coloração e firmeza, teores de sólidos solúveis, de acidez titulável, pectinas (solúvel e total) e carboidratos (solúveis e redutores), bem como quanto a atividade das enzimas peroxidase (POD), polifenoloxidase (PPO), poligalacturonase (PG) e pectinametilesterase (PME). Eles também foram avaliados quanto a perda de massa fresca, atividade respiratória (2º, e 4º experimentos) e análise sensorial (4º experimento). No quinto experimento ... / This work aimed to determine the influence of refrigeration and controlled atmosphere on quality and postharvest conservation of whole and minimally processed net melons ‘Louis’. Furthermore, the effect of heat treatment associated with the use of active modified atmosphere was evaluated in the conservation of ‘Charentais’ melons minimally processed. In the first experiment, ‘Louis’ melons were stored at 3 °C, 6 ºC, 9 ºC and 22 ºC, 80% RH, to establish the best storage temperature. In the second experiment, the fruits were stored at 6 °C (80% RH) under controlled atmosphere in concentrations of 2%, 7%, 12% and 21% O2, to determine the appropriate concentration of O2 for their conservation. In the third experiment, the melons were stored in controlled atmosphere with 5%, 10%, 15% and 20% CO2 combined with 2% O2, at 6 ºC and 80% RH. In the fourth experiment, the melons were stored under controlled atmosphere (2% O2 and 20% CO2), 6 ºC. The minimal processing was made twice, the first being the fruit immediately upon arrival to the laboratory and the second after 14 days of storage under controlled atmosphere. The fruits and minimally processed products were analyzed for color and firmness, soluble solids and titratable acidity content, pectin (soluble and total), sugars (soluble and reducers), as well as the activity of enzymes peroxidase (POD), polyphenoloxidase (PPO), polygalacturonase (PG) and pectinmethylesterase (PME). They were also analyzed as fresh weight loss, respiratory activity (2nd and 4th experiments) and sensory analysis (experiment 4). In the fifth experiment whole ‘Charentais’ melons were immersed in hot water (50 ºC for 30 min) before being subjected to minimal processing. The cubes were submitted under active modified atmosphere (2-3% O2 and 7-8% CO2), packed with oriented polypropylene film (OPP) or polylactic acid film (PLA) and stored at 6 ºC for ...

Esta dissertação tem por objetivo propor melhorias no desempenho térmico de condensadores evaporativos a partir do estudo de dois modelos desenvolvidos para representar a transferência de calor e a efetividade deste tipo de equipamento, chamados de Ajuste Global e Psicrométrico. São elaborados dois aplicativos computacionais para a simulação dos modelos. Dados experimentais obtidos em uma bancada de testes são usados para o ajuste dos modelos. São apresentados gráficos comparativos do erro relativo de cada modelagem com relação ao experimental. É verificado que os dois modelos apresentam boa exatidão e podem ser utilizados para representar o equipamento. A técnica de análise de incertezas é aplicada no intuito de verificar a influência das diferentes grandezas no cálculo da taxa de transferência de calor do condensador. A temperatura de condensação do fluido refrigerante, juntamente com as vazões de amônia e do ar são os principais parâmetros que apresentam uma maior incerteza, necessitando mais cuidado em sua aquisição. Uma tabela de correção de capacidades é elaborada a partir do modelo Psicrométrico para prever o comportamento do condensador operando em faixas de condições de temperatura de condensação e temperatura de bulbo úmido do ar, diferentes das condições nominais. São propostas modificações na atual estrutura física do condensador evaporativo a fim de melhorar seu desempenho térmico, baseadas no estudo dos modelos e também dos diferentes ensaios realizados na bancada de testes. / The present work aims to propose improvements in the thermal performance of evaporative condensers from the study of two mathematical models developed to represent its heat transfer and effectiveness, called here Global adjustment and Psychometric model. It was elaborated two programs using EES to simulate both models. Experimental data was collected for the adjustment of both approaches. It was presented several graphs comparing the error of each model to the experimental. It was verified that both models presented good accuracy and they may be used to represent the equipment. Uncertainty analysis was realized to verify which variable affects mostly the heat transfer rejected by the evaporative condenser. The ammonia temperature of condensation, the air and ammonia mass flows are the variables presenting dominant influence on the uncertainty being necessary good care in the measurement of those values. A correction table was elaborated using Psychometric model to predict heat transfer in the EC operating in different ammonia temperature of condensation and air wet bulb temperature, different from the nominal ones. Concluding the study, some modifications are proposed in the current structure of the evaporative condenser aiming to improve its performance, based on both models and also the tests realized.

Este trabalho tem como objetivo principal determinar a troca de calor em uma torre de resfriamento de grande porte, do tipo seca. A força motriz deste sistema é o empuxo resultante da diferença de temperatura entre o ar interior e exterior da torre. A partir de uma certa velocidade o vento externo também desempenha um papel importante. A convecção natural ocorre em regime turbulento, devido às grandes dimensões. A modelagem numérica é feita pelo Método dos Volumes Finitos com malhas criadas sobre Elementos Finitos, através dos softwares comerciais Fluent e CFX. Os resultados são obtidos para diferentes potências dissipadas no trocador de calor. A partir dos resultados são realizados estudos sobre a viabilidade de mudanças na geometria da torre, a fim de se obter melhorias no escoamento, bem como uma troca de calor mais eficiente. Faz-se ainda uma regressão a fim de obter correlações entre a potência dissipada no trocador de calor e a vazão mássica de ar necessária para a troca. Estas correlaçõoes são de utilidade, para aplicações posteriores, na implantação de um simulador para o processo de troca de calor nesta torre. O trocador de calor também é enfocado a fim de se determinar o coeficiente global de troca térmica, a fim de disponibilizá-lo para aplicação em outros trabalhos

Orientador : Prof. Dr. Christian J. L. Hermes / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 02/09/2016 / Inclui referências : f. 101-104 / Resumo: Evaporadores tubo-aleta são utilizados em sistemas de refrigeração nos quais há condições favoráveis para a formação de geada, como temperaturas de evaporação abaixo de 0°C e graus de super-resfriamento acima de 5°C. Em tais condições as características do escoamento e da transferência de calor são diferentes para cada região do evaporador, de forma que a distribuição de aletas e a razão de aspecto afetam o comportamento térmico e hidráulico deste componente. O presente estudo busca a otimização da geometria de um evaporador tubo-aleta com base na termodinâmica, levando em consideração os processos de formação de geada, de degelo e um modelo de gabinete refrigerado operando de forma cíclica. Para tal, um modelo totalmente algébrico foi desenvolvido para simular o comportamento termo- hidráulico de evaporadores tubo-aleta operando em condições favoráveis à formação de geada em um gabinete refrigerado sujeito ao processo de degelo. O modelo de formação de geada foi calibrado e validado contra dados experimentais obtidos na literatura. A taxa de geração de entropia e o consumo energético foram adotadas como funções objetivo de minimização no processo de determinação de configurações geométricas ótimas para o evaporador. Concluiu-se que a definição de restrições de projeto representa um fator crítico para a definição de geometrias ótimas, sendo predominantemente robustas as geometrias que provocam condições de maior eficiência. Palavras-chave: análise termodinâmica, evaporador tubo-aleta, formação de geada e degelo, termodinâmica irreversível / Abstract: Tube-fin evaporators are used in refrigeration systems which frost formation conditions are likely, such as evaporation temperatures below 0°C and super cooling degrees above 5°C. In such conditions, the airflow and heat transfer behaviors are different for each region of the evaporator in such a fashion that the fin distribution and the aspect ratio change the thermal-hydraulic behavior for this component. This study search for an optimization path of a tube-fin evaporator's geometry based on thermodynamics, taking in consideration the process of frost formation, defrost and a refrigeration cabinet model with cycling operation. For this, a fully algebraic model was developed to simulate the thermal-hydraulic behavior of tube-fin evaporators operating under frost formation conditions in a refrigerated cabinet subjected to defrosting process. The frost formation model was calibrated and validated against experimental data obtained in the literature. The entropy generation rate and the energy consumption were adopted as the minimization function in the process of finding optimal geometrical configurations for the evaporator. The conclusion is that the definition of project's constraints represents a key factor for the definition of optimal geometries; the ones with higher efficiency are mainly robust (low aspect ratio). Keywords: thermodynamics analysis, tube-fin evaporators, frost formation and defrost, irreversible thermodynamics