Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Térmica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Eduardo Maldonado

Orientador : Kamal A. R. Ismail / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:29:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abogderah_AlmabroukMansor_M.pdf: 1760148 bytes, checksum: d9544f71a706721a3fbf90cefbddd106 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Apresentamos nesta dissertação os resultados numéricos e experimentais de um coletor solar com tubos de calor. A solução analítica dos tubos de calor, usando metanol como fluido de trabalho, é baseada em uma formulação unidimensional e suas performances térmicas foram determinadas para verificar os limites de operação do projeto. A análise do coletor solar é baseada no modelo de Duffie e Beckman (1980) [14] com modificações para permitir a utilização de tubos de calor como meio de transporte de calor absorvido pela placa. Apresentamos também uma avaliação comparativa entre este coletor e um coletor solar convencional de placa-plana. Os resultados do teste apresentados mostram uma boa concordância com o medeIo teórico e, em geral, o coletor solar de placa-plana com tubos de calor mostrou um comportamento similar ao coletor solar convencional / Abstract: This dissertation presents numerical and experimental results of a flat-plate solar collector with heat pipes which was constructed, instrumented and tested ill parallel with a commercial conventional unit. The obtained experimental results of the two collectores are compared to show their relative merits. The experimental results of the flat-plate solar collector are also compared with its numerical predictions from the developed modell14J. The analytical solution of the methanol heat pipes is obtained using one dimensional formulation and their limits are calculated to ensure the performance of the collector. Th~ fiat-plate solar collector is analysed following the method of Duffie and Beckman (1980) 114] wit~ modification to suit the use of heat pipes for heat transport and removal. The experimental tests of the fiat-plate solar collector with heat pipes are compared with the numerical predictions giving good agreement in the test range especially around mid-day wh~n the collector approaches the heat pipes operating temperature. The poor performance of the solar collector in the morning and late afternoon is due to high incidence angle of solar beams which impairs the performance of the heat pipes / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Térmica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor António O. Restivo

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Carlos Manuel Coutinho Tavares de Pinho

Tese de mestrado. Engenharia Mecânica (Área de especialização de Engenharia Térmica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1999

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Térmica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Oliveira Fernandes

Orientador: Jose Tadeu Jorge / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-22T11:14:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leal_PauloAdemarMartins_D.pdf: 10219246 bytes, checksum: db1e0ab7fff019c1b25f96b79da50fcc (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Processos psicrométricos são muito usados na Engenharia Agrícola, para o condicionamento do ar, com a finalidade de manter ambientes climatizados de maneira adequada para conservar produtos agrícolas, por mais tempo e com qualidade. Este trabalho teve como objetivo principal a aplicação da metodologia de avaliação dos processos psicrométricos (aquecimento do ar por resistências elétricas; aquecimento e umidificação do ar por água quente; umidificação e aquecimento do ar; resfriamento do ar por contato direto com evaporador aletado; resfriamento do ar por água gelada; resfriamento evaporativo do ar e; finalmente, dois processos distintos de mistura adiabática de duas correntes de ar) utilizando os conceitos definidos pela combinação do 12e 22 Leis da Termodinâmica: exergia e irreversibilidade, num sistema adaptado para a geração dos processos psicrométricos descritos acima; comparando-se as eficiências energéticas com as eficiências exergéticas. Procurou-se, ainda, aplicar tal metodologia em estudos de casos de conservação, primeiro, do produto perecível: tomate cereja (Lycopersicum escu/entum MiI/.) através dos processos psicrométricos de resfriamento do ar por contato direto com evaporador aletado, resfriamento do ar por água gelada e resfriamento evaporativo do ar. Segundo, do produto deteriorável: sementes de soja (G/ycine maxu) via aquecimento do ar por resistências elétricas com altas vazões, resfriamento do ar por contato direto com evaporador aletado e, finalmente, aquecimento do ar por resistências elétricas com baixas vazões. Com equipamentos e instrumental adequados, variou-se, basicamente, em cada processo, gerado pelo Sistema Gerador de Processos Psicrométricos (SIGEP), as vazões e as potências elétricas requeridas pelos diferentes sistemas de condicionamento do ar e, com um sistema de aquisição de dados aclopado a um microcomputador, obtevese, principalmente, as temperaturas de bulbo seco e de bulbo úmido de pontos Paulo Martins Leal estratégicos, dentro e fora do volume de controle, a fim de efetuar as análises energética e exergética. Como resultado principal, pode-se afirmar que a metodologia de avaliação pela 1B e 2B Lei da Termodinâmica aplicada em processos psicrométricos de condicionamento de ar é tecnicamente viável. Notou-se, ainda, através dos resultados obtidos, que a avaliação baseada exclusivamente na 1BLei da Termodinâmica avaliação energética), em quase a totalidade dos processos gerados pelo SIGEP, era menos rigorosa que a avaliação exergética; fornecendo com isso uma falsa idéia da real capacidade de realizar trabalho de um sistema, pois apresentava valores de eficiências energéticas, quase sempre, muito superiores daqueles calculados pela avaliação exergética. Pode-se concluir, também, que os equipamentos, acoplados ao SIGEP e, responsáveis, principalmente, pela mudança nas condições do ar de entrada, apresentaram um alto índice de irreversibilidade devido ao fato de terem sido dimensionados, exclusivamente, com a finalidade de atingir uma condição psicrométrica específica e não, de serem eficientes, do ponto de vista termodinâmico. Finalmente, tanto para o estudo de caso com o produto perecível quanto para o estudo de caso com o produto deteriorável, a metodologia de avaliação exergética mostrou-se, tecnicamente viável e de tão fácil uso quanto a metodologia de avaliação energética / Abstract: Psychrometric processes are well used in Agricultural Engineering to conditioning air for environment control of animais and plants, on processes of drying foods, and finally on fruits and vegetables preserving facilities. This research had, as major objective, the application of methodology to evaluate the following psychrometric processes: heating air by electrical resistances; heating and humidifying air by hot water; humidifying and heating air; cooling and dehumidifying moist air by direct contact with cooling coi!; cooling and dehumidifying moist air by chilled water; evaporative air cooling; and, finally, two differents adiabatic mixings of two streams of moist air; through the use of theory which combines the first and the second principies of Thermodynamic: exergy and irreversibility, into an adapted system of generating psychrometric processes. It was possible, also, to compare the results between energetic , and exergetic efficiencies. The above methodology was applied to study of cases, such as: the conservation of the perishable product: Cherry Tomato (Lycopersicum escu/entum Mi//.) by using three differents psychrometric processes: - cooling moist air by direct contact with cooling coi!; - cooling moist air by chilled water; and - evaporative air cooling. And the conservation of deteriorative product: Soybean seeds (G/ycine max..) by using the following processes: - heating moist air by electrical resistances with high flow; - cooling and dehumidifying moist air by direct contact with cooling coi!; and heating air by electrical resistances with low air flow. With the Psychrometric Processes System Generator (SIGEP), and others appropriate apparatuses, where air flow and electrical power from different systems of air conditioning were the most important variables of changing. It was feasible, with the use of a data acquisition system attached to a microcomputer, to obtain data of dry bulb temperature, and the wet bulb temperature from different locations of the SIGEP's control volume. These parameters plus local atmospheric pressure were enough to determine the Paulo Martins Leal state of the air inlet and outlet, which made possible to apply the energetic and exergetic analysis. The principal result obtained from this research was that the methodology based on the valuation through the first and second law of Thermodynamic was technically viable on the analysis of psychrometric processes. It can be observed that energetic valuation, in almost every process generated by the SIGEP provided less rigorous criteria than exergetic analysis. Thence it follows that energetic efficiency gave a false idea of the real efficiency of a process, since it showed values, most of the time, much greater than those obtained by the exergetic efficiencies. It can be concluded also that the equipments attached to the SIGEP had a high levei of irreversibilities due to the fact they were designed to meet special psychrometric conditions majorly, and regardless the levei of efficiency at that time. Finally, it was observed that exergetic analysis is also viable to be applied on the study of cases with the perishable and deteriorative products / Doutorado / Pre-Processamento de Produtos Agropecuarios / Doutor em Engenharia Agrícola

Ingeniero Civil Mecánico / La Biolixiviación de cobre en pilas es un método utilizado actualmente por la industria, siendo de gran interés para minerales sulfurados. La rentabilidad de este proceso depende de diversos factores, especialmente de la temperatura de operación de la pila, ya que los microorganismos utilizados son muy sensibles a su variación teniendo un rango óptimo de operación, en el cual su eficiencia se ve mejorada aumentando la velocidad de extracción del cobre. El objetivo de este trabajo es el estudio del comportamiento térmico de una pila de biolixivación a través de un modelo físico-matemático y simulaciones termo-fluidodinámicas que consideren tanto los efectos ambientales, como la generación de calor al interior de la pila. Se presenta un modelo matemático que considera el estado multifásico del sistema, donde coexisten la fase sólida del material apilado, la líquida del fluido de irrigación y la gaseosa de la aireación, describiendo las principales ecuaciones que intervienen tanto en el transporte de momentum y de energía en medios porosos. Se realizan simulaciones en el software COMSOL Multiphysics para un sistema simplificado que considera un medio saturado en fluido cuyo campo de velocidad es descrito con la Ley de Darcy, además de la transferencia de calor considerando los términos de fuente y los fenómenos de borde. Se observa que la generación de calor volumétrica es el principal factor para mantener altas temperaturas en la pila. La convección interna debido al fluido de irrigación también tiene importancia en la temperatura alcanzada por el medio, al aumentar al doble la tasa de irrigación disminuye la temperatura promedio entre 7,5 [K] y 10,5 [K]. Cubrir la pila atenúa los fenómenos de contorno disminuyendo la evaporación, logrando un aumento en la temperatura promedio de 3,5 [K] en verano y de 5,75 [K] en invierno, lo cual es un aporte moderado. Aumentar la temperatura del fluido de irrigación en 10 [K] presenta un aumento entre 1,5 [K] a 2 [K] en la temperatura promedio de la pila, siendo un aporte despreciable con respecto a los costos que puede involucrar el aumento de la temperatura de irrigación.

La industria peruana ha prestado poca atención, a pesar de la relación directa entre el ahorro energético y ahorro económico. El diseño de este dispositivo no solamente tiene como fin la validación de valores para diferentes materiales usados en edificación, sino también puede ayudar a la investigación nuevos materiales, por ejemplo, compuestos de las cuales se quiera saber su comportamiento térmico. Siendo el propósito de la presente tesis, en el área de energía, diseño y selección de los componentes de un dispositivo de acuerdo a la norma ASTM C1043 que permita ensayar materiales usados en edificación para la obtención de las propiedades térmicas, siendo la más conocida la conductividad térmica. Se considera en el diseño la colocación de dos muestras de hasta 30 kg. El diseño se realizó según la metodología de diseño DIN VDI 2221, la norma base usada para el desarrollo de la presente tesis ASTM C1043 y la norma general de la cual se desprende ésta última que es la norma ASTM C177. Así también, para los casos donde no se tenía información alguna en las nomas antes mencionadas, se hizo uso de la norma UNE EN 12664. Por otra parte, se consideró los conocimientos en diseño mecánico como elementos de máquinas, transferencia de calor y resistencia de materiales; además, de conocimiento de manufactura disponible en el mercado peruano, utilización de programas CAD y simulación por el método de elementos finitos. Al final, se obtuvo el diseño del dispositivo que base su principio en el método de la placa caliente con guarda para dos muestras cuyo rango de funcionamiento va desde la temperatura de ambiente (23°C) hasta 65°C aproximadamente según norma, y con dimensiones generales de la máquina de 400x400x552 milímetros de largo, ancho y alto respectivamente. El presupuesto final del equipo es de S/. 22280 Nuevos Soles. / Tesis

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Térmica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Fernando Pinho