Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006Bitstream added on 2014-06-13T19:53:09Z : No. of bitstreams: 1 yamamoto_s_me_bauru.pdf: 805126 bytes, checksum: 5969c3def2c588f914977218b0101775 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Auto Financiadora / Apresenta-se o modelamento matemático do comportamento térmico de um refrigerador doméstico através de funções de transferência, utilizando a analogia de um sistema térmico convertido para um sistema elétrico simplificado. Obtidos experimentalmente os pontos das curvas de temperatura no evaporador, congelador e gabinete de refrigeração, determinam-se os coeficientes das funções de transferência que, devidamente aplicados às equações diferenciais de 2° ordem, permite simular o comportamento térmico de um refrigerador doméstico de forma simples e rápida. / In this paper the mathematical modeling of the thermal behavior of a domestic refrigerator is proposed through transfer functions, using the analogy of a thermal system converted for a simplified electric system. Obtained the points of the curves of temperature of the evaporator, freezer and internal compartment experimentally, they are determined the coefficients of the transfer functions that, properly applied to the second-order differential equation, it allows to simulate the thermal behavior of a domestic refrigerator in a simple and fast way.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-08-09T22:54:12Z No. of bitstreams: 1 IgorMarcelGomesAlmeida_TESE.pdf: 4250609 bytes, checksum: aed113969f68ea316e77e9cb48308665 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-11T00:23:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IgorMarcelGomesAlmeida_TESE.pdf: 4250609 bytes, checksum: aed113969f68ea316e77e9cb48308665 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-11T00:23:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IgorMarcelGomesAlmeida_TESE.pdf: 4250609 bytes, checksum: aed113969f68ea316e77e9cb48308665 (MD5) Previous issue date: 2015-12-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / A performance termodin?mica de um sistema de refrigera??o pode ser melhorada se a redu??o no trabalho de compress?o for obtida por uma determinada t?cnica, para uma taxa de remo??o de calor espec?fica. Este trabalho analisa o efeito da dispers?o, em pequena concentra??o, de nanopart?culas de Al2O3 (50 nm de d?metro) no lubrificante baseado em ?leo mineral sobre: a viscosidade, condutividade t?rmica e caracter?sticas de lubrifica??o, bem como na performance global (baseada na segunda lei da termodin?mica) do sistema de refrigera??o utilizando R134a ou R600a como refrigerantes. O estudo analisou as influ?ncias das vari?veis: i) carga de refrigerante (100, 110, 120 e 130 g), ii) velocidade de rota??o do for?ador do condensador (800 e 1100 RPM) e iii) concentra??o de nanopart?culas (0,1 e 0,5 g/L) sobre a performance do sistema utilizando o m?todo Taguchi numa matriz de ensaios L8, tendo como crit?rio ?menor irreversibilidade ? melhor?. Foram realizados ensaios de abaixamento de temperatura e ciclagem conforme normas NBR 12866 e NBR 12869, respectivamente, para avaliar os par?metros operacionais de: porcentagem de funcionamento, n?mero de ciclos por hora, press?es de suc??o e descarga, temperatura do c?rter do compressor, temperatura de evapora??o, temperatura de condensa??o, consumo de energia at? set-point, consumo total de energia e pot?ncia consumida. Para fins de avalia??o das caracter?sticas de lubrifica??o dos nanolubrificantes utilizados no compressor, foram realizados ensaios acelerados em uma bancada de HFRR. Em cada ensaio de 60 minutos, lubrificado por um nanolubrificante com determinada concentra??o (0; 0,1 e 0,5 g/L), com tr?s repeti??es, uma esfera (di?metro 6,00?0,05 mm, Ra 0,05?0,005 ?m, a?o AISI 52100, E = 210 GPa, HRC 62?4) deslizava sobre um disco plano (ferro fundido cinzento FC200, Ra < 0,5?0,005 ?m) em um movimento alternado com amplitude de 1 mm, frequ?ncia de 20 Hz e carga normal de 10 N. Os sinais de coeficiente de atrito e forma??o de filme foram registrados por sensores acoplados ao sistema HFRR. Observou-se uma tend?ncia pouco comentada na literatura: a de redu??o da viscosidade do nanolubrificante com a presen?a de baixas concentra??es de nanopart?culas. Constatou-se a tend?ncia dominante na literatura, aumento da condutividade t?rmica com o aumento da fra??o em massa de nanopart?culas no fluido base. Outro fato constatado ? o crescimento expressivo da condutividade t?rmica do nanolubrificante com o aumento da temperatura. A velocidade de rota??o do ventilador do condensador ? o par?metro de maior influ?ncia (46,192 %) na performance termodin?mica do refrigerador, seguido da carga de R600a (38,606 %). A concentra??o de nanopart?culas de Al2O3 no lubrificante desempenha a menor influ?ncia na performance do sistema, com 12,44%. Os resultados de consumo de energia indicam que a adi??o de nanopart?culas ao lubrificante (0,5 g/l), juntamente com o R600a, permitem reduzir o consumo do refrigerador em 25,9%, com rela??o ao R134a e lubrificante POE. Somente a adi??o de nanopart?culas de Al2O3 ao lubrificante resulta em redu??o de cerca de 5% no consumo. / The thermodynamic performance of a refrigeration system can be improved by reducing the compression work by a particular technique for a specific heat removal rate. This study examines the effect of small concentrations of Al2O3 (50 nm) nanoparticles dispersion in the mineral oil based lubricant on the: viscosity, thermal conductivity, and lubrication characteristics as well as the overall performance (based on the Second Law of Thermodynamics) of the refrigerating system using R134a or R600a as refrigerants. The study looked at the influences of variables: i) refrigerant charge (100, 110, 120 and 130 g), ii) rotational speed of the condenser blower (800 and 1100 RPM) and iii) nanoparticle concentration (0.1 and 0.5 g/l) on the system performance based on the Taguchi method in a matrix of L8 trials with the criterion "small irreversibility is better?. They were carried pulldown and cycling tests according to NBR 12866 and NBR 12869, respectively, to evaluate the operational parameters: on-time ratio, cycles per hour, suction and discharge pressures, oil sump temperature, evaporation and condensation temperatures, energy consumption at the set-point, total energy consumption and compressor power. In order to evaluate the nanolubricant characteristics, accelerated tests were performed in a HFRR bench. In each 60 minutes test with nanolubricants at a certain concentration (0, 0.1 and 0.5 g/l), with three replications, the sphere (diameter 6.00 ? 0.05 mm, Ra 0.05 ? 0.005 um, AISI 52100 steel, E = 210 GPa, HRC 62 ? 4) sliding on a flat plate (cast iron FC200, Ra <0.5 ? 0.005 um) in a reciprocating motion with amplitude of 1 mm, frequency 20 Hz and a normal load of 1,96 N. The friction coefficient signals were recorded by sensors coupled to the HFRR system. There was a trend commented bit in the literature: a nanolubricant viscosity reduction at the low nanoparticles concentrations. It was found the dominant trend in the literature: increased thermal conductivity with increasing nanoparticles mass fraction in the base fluid. Another fact observed is the significant thermal conductivity growth of nanolubricant with increasing temperature. The condenser fan rotational speed is the most influential parameter (46.192%) in the refrigerator performance, followed by R600a charge (38.606%). The Al2O3 nanoparticles concentration in the lubricant plays a minor influence on system performance, with 12.44%. The results of power consumption indicates that the nanoparticles addition in the lubricant (0.1 g/L), together with R600a, the refrigerator consumption is reduced of 22% with respect to R134a and POE lubricant. Only the Al2O3 nanoparticles addition in the lubricant results in a consumption reduction of about 5%.

Esta dissertação estuda as constantes de troca para vizinhos distantes no semicondutor magnético diluído Cd(1-x)Mn(x)Se, que tem a estrutura da wurtzita. O método dos degraus de magnetização foi empregado, a partir de medidas de magnetização a 20 mK e campos magnéticos de até 5 Tesla. Mediram-se pela primeira vez os valores de quatro constantes de troca antiferromagnéticas para vizinhos distantes (além das duas constantes conhecidas para primeiros vizinhos). Os valores obtidos são: J(3) /kB =-0.35 ± 0.01K, J(4) /kB =-0.20 ± 0.01K, J(5) /kB =-0.10 ± 0.01K e J(6) /kB = -0.08 ± 0.01K.. Para a identificação dos pares correspondentes às interações de troca medidas utilizou-se a estatística de clusters supondo uma distribuição aleatória dos íons de Mn. Simulações teóricas que consideram até clusters de tipo quarteto na estrutura hcp dos cátions foram implementadas. Uma identificação completa não foi possível por causa de coincidências entre populações de pares diferentes que ocorrem na estrutura deste material. Os resultados apresentam uma grande similaridade com os observados nos compostos cúbicos da mesma família

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-15Bitstream added on 2014-06-13T19:30:01Z : No. of bitstreams: 1 kinoshita_d_me_ilha.pdf: 2189895 bytes, checksum: 18c800e5f3dc7c91ac3187a97f2410b9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho realizou-se um estudo numérico do escoamento em gabinetes de refrigeradores domésticos operando em regime de convecção natural, usando-se o Método de Volumes Finitos. No procedmento numérico, o problema do acoplamento pressão-velocidade foi resolvido pelo algoritmo SIMPLE - Semi Implicit Method for Pressure Linked Equations para malha desencontrada. O esquema Power-Law foi utilizado como função de interpolação para os termos convectivo-difusivos e o TDMA-Tri Diagonal Matrix Algorithm foi usado para resolver os sistemas de equações algébricas. O gabinete do refrigerador foi modelado como uma cavidade tridimensional vazia sem prateleiras e o evaporador foi modelado como uma placa plana vertical com temperatura uniforme prescrita. O código numérico foi verificado parcialmente para problemas clássicos de convecção natural encontrados na literatura. Resultados experimentais preliminares para um refrigerador doméstico comercial de 350 l também foram levantados para a validação do código numérico. Após a validação do código numérico, as influências do posicionamento e temperatura do evaporador nos campos de temperatura e velocidade foram analisadas para três configurações do gabinete: gabinete sem gaveta de verdura, gabinete com gaveta de verdura e gabinete com gaveta de verdura com aberturas laterais. O modelo de gabinete com gaveta de verdura com aberturas laterais mostrou-se o mais adequado para estudar o problema. Nove posições do evaporador foram avaliadas, mostrando que o posicionamento na direção horizontal praticamente não influencia o campo de temperatura e velocidade do escoamento, enquanto que o posicionamento na direção vertical tem uma influencia significativa. Os campos de velocidade e temperatura e a carga térmica do evaporador... / A numerical study of the flow inside cabinets of domestic refrigerators working on natural convection regime is performed in this work using the Finite Volume Method as numerical procedure for solving the governing equations. The pressure-velocity coupling was solved using the algorithm SIMPLE–Semi Implicit Method for Pressure Linked Equations applied to a staggered mesh. The Power-Law scheme was used as interpolation function for the convective-diffusive terms, and the algorithm TDMA-Tri Diagonal Matrix Algorithm was used to solve the systems of algebraic equations. The model was applied to static refrigerator working in steady state with constant and uniform evaporator temperature. The cabinet was considered as an empty three-dimensional cavity without shelves and the evaporator was modeled as a vertical flat plate with prescribed uniform temperature. The numerical code was partially verified for classical natural convection problems usually found in the literature. Preliminary experimental results for a 350 l commercial domestic refrigerator were also obtained for validating the numerical code. After validating the numerical code, the influence of the positioning and temperature of the evaporator on the temperature and velocity fields were analyzed for three cabinet configurations: cabinet without vegetable drawer, cabinet with vegetable drawer, and cabinet with vegetable drawer presenting lateral openings. The model including the vegetable drawer with lateral openings showed to be the best model to study the problem. Nine evaporator positions were evaluated, showing that the positioning in the horizontal direction practically does not affect the temperature and velocity fields of the flow, while the vertical positioning has a significant effect on the results. The temperature and velocity... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: José Luiz Gasche / Banca: Cassio Roberto Macedo Maia / Banca: Sidnei José de Oliveira / Resumo: Neste trabalho realizou-se um estudo numérico do escoamento em gabinetes de refrigeradores domésticos operando em regime de convecção natural, usando-se o Método de Volumes Finitos. No procedmento numérico, o problema do acoplamento pressão-velocidade foi resolvido pelo algoritmo SIMPLE - Semi Implicit Method for Pressure Linked Equations para malha desencontrada. O esquema Power-Law foi utilizado como função de interpolação para os termos convectivo-difusivos e o TDMA-Tri Diagonal Matrix Algorithm foi usado para resolver os sistemas de equações algébricas. O gabinete do refrigerador foi modelado como uma cavidade tridimensional vazia sem prateleiras e o evaporador foi modelado como uma placa plana vertical com temperatura uniforme prescrita. O código numérico foi verificado parcialmente para problemas clássicos de convecção natural encontrados na literatura. Resultados experimentais preliminares para um refrigerador doméstico comercial de 350 l também foram levantados para a validação do código numérico. Após a validação do código numérico, as influências do posicionamento e temperatura do evaporador nos campos de temperatura e velocidade foram analisadas para três configurações do gabinete: gabinete sem gaveta de verdura, gabinete com gaveta de verdura e gabinete com gaveta de verdura com aberturas laterais. O modelo de gabinete com gaveta de verdura com aberturas laterais mostrou-se o mais adequado para estudar o problema. Nove posições do evaporador foram avaliadas, mostrando que o posicionamento na direção horizontal praticamente não influencia o campo de temperatura e velocidade do escoamento, enquanto que o posicionamento na direção vertical tem uma influencia significativa. Os campos de velocidade e temperatura e a carga térmica do evaporador... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: A numerical study of the flow inside cabinets of domestic refrigerators working on natural convection regime is performed in this work using the Finite Volume Method as numerical procedure for solving the governing equations. The pressure-velocity coupling was solved using the algorithm SIMPLE-Semi Implicit Method for Pressure Linked Equations applied to a staggered mesh. The Power-Law scheme was used as interpolation function for the convective-diffusive terms, and the algorithm TDMA-Tri Diagonal Matrix Algorithm was used to solve the systems of algebraic equations. The model was applied to static refrigerator working in steady state with constant and uniform evaporator temperature. The cabinet was considered as an empty three-dimensional cavity without shelves and the evaporator was modeled as a vertical flat plate with prescribed uniform temperature. The numerical code was partially verified for classical natural convection problems usually found in the literature. Preliminary experimental results for a 350 l commercial domestic refrigerator were also obtained for validating the numerical code. After validating the numerical code, the influence of the positioning and temperature of the evaporator on the temperature and velocity fields were analyzed for three cabinet configurations: cabinet without vegetable drawer, cabinet with vegetable drawer, and cabinet with vegetable drawer presenting lateral openings. The model including the vegetable drawer with lateral openings showed to be the best model to study the problem. Nine evaporator positions were evaluated, showing that the positioning in the horizontal direction practically does not affect the temperature and velocity fields of the flow, while the vertical positioning has a significant effect on the results. The temperature and velocity... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-06-03T23:57:10Z No. of bitstreams: 1 LuizHenriquePinheiroDeLima_DISSERT.pdf: 2055438 bytes, checksum: a2892c7c538f0c5ba015c03438289d3f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-06-07T21:59:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LuizHenriquePinheiroDeLima_DISSERT.pdf: 2055438 bytes, checksum: a2892c7c538f0c5ba015c03438289d3f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-07T21:59:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizHenriquePinheiroDeLima_DISSERT.pdf: 2055438 bytes, checksum: a2892c7c538f0c5ba015c03438289d3f (MD5) Previous issue date: 2015-09-11 / Os refrigeradores de uso dom?stico s?o equipamentos que apresentam uma parcela significativa do consumo de energia el?trica nas resid?ncias brasileiras. O uso destes equipamentos com baixa efici?ncia energ?tica contribui para o aumento do consumo de energia. A efici?ncia energ?tica de um refrigerador ? fun??o da intera??o o fluido refrigerante e os componentes do ciclo termodin?mico. Altera??es na carga e/ou natureza do refrigerante podem modificar as press?es de condensa??o e/ou evapora??o. A capacidade volum?trica do compressor, a vaz?o m?ssica de refrigerante e a pot?ncia de compress?o s?o par?metros dependentes das press?es de evapora??o e condensa??o. Assim, os dispositivos de expans?o exercem um papel importante no equil?brio destas press?es, sendo fundamentais para o melhor desempenho do ciclo de refrigera??o. A presente pesquisa experimental tem como prop?sito investigar a sensibilidade dos par?metros de desempenho de um refrigerador dom?stico operando com R134a e em diferentes press?es de evapora??o. Para tanto, um refrigerador de pequeno porte foi instrumentado com sensores de temperatura, de press?o e de outras vari?veis de interesse, instalados ao longo do circuito frigor?fico, de modo a permitir o mapeamento t?rmico e a avalia??o dos par?metros de desempenho do equipamento. A varia??o da perda de carga no fluido refrigerante resultante da atua??o da v?lvula de expans?o de ajuste microm?trico modifica a temperatura de evapora??o, influenciando sensivelmente os par?metros de desempenho do ciclo termodin?mico de refrigera??o. / Household refrigerators are equipments that represent a significant portion on the eletricity consumption of Brazilian homes. The use of these devices with low energy efficiency contributes to increase the energy consumption. The energy efficiency of a refrigerator is a function of the interaction between the coolant fluid and the components of the thermodynamic cycle. Changes in load and/or nature of the coolant may modify the condensing and/or evaporation pressures. The volumetric capacity of the compressor, the mass flow of coolant and the compression power are dependent parameters of the condensation and evaporation pressures. Thus, the expansion devices exert an importante role in the balance of these pressures, being fundamental for the better performance of the refrigeration cycle. This experimental research aims to investigate the sensitivity of the performance parameters of a household refrigerator operating with R134a and at different evaporation pressures. Therefore, a small refrigerator was instrumented with temperature, pressure sensors and other variables of interest, installed along the cooling circuit, in order to allow the thermal mapping and the evaluation of the equipment performance parameters. The variation of pressure loss in the coolant fluid resulting from the operation of the expansion valve with micrometric adjustment that modifies the evaporation temperature, influencing significantly the performance parameters of the thermodynamic refrigeration cycle.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:14:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdvaldoOA.pdf: 2541232 bytes, checksum: 164028ab1f903bc208dbe7b7dc61aedb (MD5) Previous issue date: 2007-12-13 / Thermoelectric Refrigerators (TEC Thermoelectric Cooling) are solid-state heat pumps used in applications where stabilization of temperature cycles or cooling below the room temperature are required. TEC are based on thermoelectric devices, and these in turn, are based on the Peltier effect, which is the production of a difference in temperature when an electric current is applied to a junction formed by two non-similar materials. This is one of the three thermoelectric effects and is a typical semiconductor junction phenomenon. The thermoelectric efficiency, known as Z thermoelectric or merit figure is a parameter that measures the quality of a thermoelectric device. It depends directly on electrical conductivity and inversely on the thermal conductivity. Therefore, good thermoelectric devices have typically high values of electrical conductivity and low values of thermal conductivity. One of the most common materials in the composition of thermoelectric devices is the semiconductor bismuth telluride (Bi2Te3) and its alloys. Peltier plates made up by crystals of semiconductor P-type and N-type are commercially available for various applications in thermoelectric systems. In this work, we characterize the electrical properties of bismuth telluride through conductivity/resistivity of the material, and X-rays power diffraction and magnetoresistance measurements. The results were compared with values taken from specific literature. Moreover, two techniques of material preparation, and applications in refrigerators, are discussed / Refrigeradores Termoel?tricos (TEC Thermoelectric Cooling) s?o bombas de calor de estado s?lido usados em aplica??es onde estabiliza??o de ciclos de temperatura ou para resfriamentos abaixo da temperatura ambiente s?o requeridos. Os TEC s?o baseados em dispositivos termoel?tricos e, estes, por sua vez s?o baseados no efeito Peltier, que consiste na produ??o de um diferencial de temperatura quando uma corrente el?trica ? aplicada a uma jun??o formada por dois materiais diferentes. Este efeito ? um dos tr?s efeitos termoel?tricos e ? um fen?meno t?pico de jun??o. A efici?ncia termoel?trica, conhecida como Z termoel?trico ou a figura de m?rito ? um par?metro que mede a qualidade de um dispositivo termoel?trico. Ele depende diretamente da condutividade el?trica e do inverso da condutividade t?rmica. Assim, bons dispositivos termoel?tricos devem apresentar valores elevados de condutividade el?trica e baixa condutividade t?rmica. Um dos materiais mais comuns na composi??o de dispositivos termoel?tricos ? o semicondutor telureto de bismuto (Bi2Te3) e suas ligas. Placas Peltier composta por cristais tipo P e Tipo N deste semicondutor s?o dispon?veis comercialmente para diversas aplica??es em sistemas termoel?tricos. Neste trabalho buscou-se caracterizar propriedades f?sicas de amostras de telureto de bismuto, extra?das de placas Peltier, atrav?s das medidas de condutividade/resistividade do material, de medidas de raios X e de magnetoresist?ncia. Os resultados foram comparados com valores da literatura da ?rea. Al?m disso, descrevemos duas t?cnicas de prepara??o destes semicondutores e discutimos aplica??es em refrigeradores

Esta dissertação estuda as constantes de troca para vizinhos distantes no semicondutor magnético diluído Cd(1-x)Mn(x)Se, que tem a estrutura da wurtzita. O método dos degraus de magnetização foi empregado, a partir de medidas de magnetização a 20 mK e campos magnéticos de até 5 Tesla. Mediram-se pela primeira vez os valores de quatro constantes de troca antiferromagnéticas para vizinhos distantes (além das duas constantes conhecidas para primeiros vizinhos). Os valores obtidos são: J(3) /kB =-0.35 ± 0.01K, J(4) /kB =-0.20 ± 0.01K, J(5) /kB =-0.10 ± 0.01K e J(6) /kB = -0.08 ± 0.01K.. Para a identificação dos pares correspondentes às interações de troca medidas utilizou-se a estatística de clusters supondo uma distribuição aleatória dos íons de Mn. Simulações teóricas que consideram até clusters de tipo quarteto na estrutura hcp dos cátions foram implementadas. Uma identificação completa não foi possível por causa de coincidências entre populações de pares diferentes que ocorrem na estrutura deste material. Os resultados apresentam uma grande similaridade com os observados nos compostos cúbicos da mesma família

A existência de ondas gravitacionais foi confirmada indiretamente pela observação astronômica de pulsares binários. Detectores de ondas gravitacionais tem sido desenvolvidos desde o trabalho pioneiro de Weber nos anos 60. Esforços estão sendo realizados no sentido de aumentar a sensibilidade dos detectores e realizar uma detecção direta, que ainda não foi confirmada. O Grupo GRAVITON está aperfeiçoando e melhorando a sensibilidade de um detector de ondas gravitacionais que se encontra no Laboratório de Estado Sólido e Baixas Temperaturas do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (LESBT/IFUSP), na cidade de São Paulo com apoio da FAPESP (processo 2006/56041-3). Esse detector, denominado MARIO SCHENBERG, é composto por uma massa ressonante esférica de CuAl(6%) com 65 cm de diâmetro, com aproximadamente 1150 kg, que deverá atingir a sensibilidade h ~ 10-22 em uma banda passante de 50 Hz, em torno de 3200 Hz, quando estiver operando a temperaturas da ordem de 0,05 K. Atualmente o detector já tem toda a sua infraestrutura criogênica montada e testada para resfriamentos a 4 K e toda a suspensão da esfera bem como todo o sistema de filtragem mecânica construídos e montados. Já foram realizadas as primeiras corridas comissionadas em 2006, 2007 e 2008, quando foram realizados vários diagnósticos sobre o sistema e desde então vem sendo desenvolvidos os transdutores para colocar o detector novamente em operação com melhor sensibilidade. Paralelamente, foram realizadas melhorias no próprio detector em razão dos diagnósticos realizados. O trabalho aqui apresentado está associado ao projeto acima. O autor desenvolveu atividades associadas à construção e desenvolvimentos do detector, que podem ser divididas em três partes principais: na parte mecânica, foi desenvolvido, instalado e testado um novo sistema de isolamento vibracional da suspensão da esfera; na parte criogênica foram feitas novas conexões térmicas, cálculos de gastos de hélio líquido e feitos desenvolvimentos para o funcionamento do refrigerador por diluição; e na parte eletrônica foi feita a instalação da eletrônica responsável pela transdução do sinal, além do desenvolvimento de um novo par de antenas de microfita. / The existence of gravitational waves has been confirmed indirectly by astronomical observation of binary pulsars. Gravitational wave detectors have been developed since the pioneering work of Weber in the 60s. Efforts are being made to increase the sensitivity of the detectors and perform a direct detection, wich has not been confirmed yet. The GRAVITON Group is enhancing and improving the sensitivity of a gravitational wave detector which is at the Laboratório de Estado Sólido e Baixas Temperaturas of the Instituto de Física of the Universidade de São Paulo (LESBT / IFUSP), in São Paulo city and is supported by FAPESP (processo 2006/56041-3). This detector, called MARIO SCHENBERG, consists of a spherical resonant mass of CuAl (6%) with 65 cm in diameter, and approximately 1150 kg, which should reach the sensitivity of h ~ 10-22 in a bandwidth of 50 Hz around 3200 Hz, when operating at temperatures of 0.05 K. Currently the detector already has all its infrastructure assembled and tested for cryogenic cooling down to 4 K and the whole suspension of the sphere as well as all mechanical isolation system constructed and assembled. Commissioning runs have already been done in 2006, 2007 and 2008, when several diagnoses on the system were performed and since then there have been many developments on the transducers to put back the detector into operation with improved sensitivity. At the same time, improvements have been made within the detector itself due to the diagnoses. The work presented here is associated with the above project. The author has developed activities and developments associated with the detector construction, which can be divided into three main parts: the mechanical part, in which a new system of vibration isolation was designed for the sphere suspension, installed and tested; the cryogenic part, in which new connections and thermal calculations of liquid helium boil-off rate were made as well as other developments for the operation of a dilution refrigerator; and the electronic part, in which the installation of the electronic signal responsable for the transduction was made, besides the development of a new pair of micro-strip antenna.

Orientador: André Luiz Seixlack / Resumo: Evaporadores são trocadores de calor usados em sistemas de refrigeração com a função de transferir calor do ambiente a ser refrigerado. As baixas temperaturas de operação desses trocadores de calor favorecem a formação de geada sobre suas superfícies. O acúmulo de geada, dependendo de sua espessura, pode reduzir a capacidade de refrigeração do evaporador e, consequentemente, reduzir também o desempenho do sistema de refrigeração. Neste trabalho apresenta-se um modelo distribuído para analisar a influência da formação e do adensamento de geada sobre o desempenho de evaporadores do tipo tubo-aletado, comumente usados em refrigeradores frost-free. O escoamento do fluido refrigerante no interior dos tubos é considerado unidimensional e dividido em duas regiões: uma de escoamento bifásico e outra de vapor superaquecido. A queda de pressão do escoamento no interior dos tubos é considerada. As equações fundamentais de conservação da massa, da quantidade de movimento e de conservação de energia são usadas para modelar o escoamento do fluido refrigerante. Na região bifásica o escoamento é analisado segundo o modelo homogêneo. A equação da conservação da energia na parede do tubo também é resolvida, para o cálculo da distribuição de temperatura ao longo dessa parede. Do lado do ar, os princípios de conservação da massa, quantidade de movimento e de conservação da energia são empregados para simular a formação e crescimento da geada sobre a superfície do evaporador. O sistema de equaçõe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Evaporators are heat exchangers of the refrigeration systems used to transfer heat from the refrigerated environment. Their low operating temperatures favour the frost formation on their surfaces. Frost accumulation, depending on its thickness, can reduce the evaporator cooling capacity and, consequently, also reduce the refrigeration system performance. This work presents a distributed model to analyze the influence of formation and frost densification on the performance of tube-finned evaporators, commonly used in “no-frost” household refrigerators. The refrigerant flow inside the tubes is taken as one-dimensional and divided in a two-phase flow region and a superheated vapor flow region. The pressure drop inside the tubes is considered. The fundamental equations of mass conservation, momentum, and energy conservation are used in order to model the refrigerant flow. The homogeneous flow model is employed for the two-phase flow region. The energy conservation equation for the evaporator tube wall is also solved to obtain of wall temperature distribution. On the air side, the principles of mass conservation, momentum and conservation of energy are employed to simulate the formation and frost growth on the evaporator surface. The system of equations is integrated numerically and solved iteratively by successive substitutions. Comparisons between numerical results obtained in this work and experiments available in open literature show good agreement. Considering the entire rang... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre