No presente trabalho é feita a análise sa performance de armazenadores térmicos por calor latente com aletas transversais tipo tubo-carcaça. O material de mudança de fase encontra-se do lado da carcaça e o fluido de transporte escoa dentro dos tubos. Para a formulação do problema no material de mudança de fase (M.M.F.), é escrita a equação da energia na sua forma entalpica, supondo que o problema de transferência de calor seja controlado por condução. A solução da equação é obtida por método numérico, utilizando-se a técnica dos volumes de controle. Após a obtenção da distribuição de temperaturas na aleta e do material de mudança de fase, faz-se o estudo do acoplamento do escoamento do fluido dentro do tubo com o problema de mudança de fase, através de um balanço energético no elemento de fluido. Os resultos obtidos são discutidos através de parâmetros tais como: NTU, efetividade, massa solidificada, tempo de solidificação, número de aletas, compacidade, altura de aletas, largura de aletas.

O modelo de duas bandas é aplicado na análise térmica de um coletor solar com absorvedor aletado. O sistema íntegro-diferencial não linaer resultante do balanço de energia no coletor é resolvido numericamente. A análise dos resultados mostra que o chamado "efeito cavidade", induzido pela presença das aletas, tende a aumentar a eficiência do coletor, pois tende a diminuir as perdas de radiação. Observou-se também que este efeito está presente em situações em que existe convecção entre as superfícies do coletor e o ambiente. Os resultados obtidos na análise do problema de radiação foram também utilizados no estudo do problema de transferência de calor no fluido em escoamento no canal do coletor, o que permite a determinação de grandezas relevantes ao projeto dos sistemas. Foi feita uma camparação das eficiências dos coletores com absorvedores aletados com as dos coletores de colméia e constatou-se que a substituição das colméias por aletas não provoca uma grande queda no desempenho dos sistemas, o que indica a possibilidade econômica de utilização de coletores com absorvedores aletados, tendo em vista a maior facilidade de fabricação destes.

O trabalho consiste no desenvolvimento, construção, calibração e testes de um aparato experimental para realização de medidas de Condutividade Térmica de materiais sólidos e de medidas de Resistência Térmica de Contato em Vácuo. Para as medidas de Condutividade Térmica, diversos metais comerciais foram analisados. Nas medições de Resistência Térmica de Contato foram analisados os efeitos da pressão no contato, da direcionalidade de fluxo de calor, do material e da rugosidade das superfícies de contato.

Analisa-se o desempenho de armazenadores térmicos por calor latente com geometria cilíndrica de eixo vertical. O problema é formulado em coordenadas cilíndricas com as equações de conservação de movimento acopladas a equação da energia para se considerar o efeito da convecção natural nos processos de fusão e solidificação. Essas equações são resolvidas numericamente utilizando-se a técnica dos volumes de controle finitos desenvolvida por Patankar e o modelo proposto por Bonacina para simular o efeito do calor latente de fusão. Desenvolve-se um programa computacional para resolver os sistemas de equações lineares resultantes da discretização. Os resultados para o calor armazenado, para o fluxo local de transferência de calor e para a taxa global de transferência de calor são apresentados numa forma adimensional para diversos regimes de operação do armazenador e comparados com resultados experimentais. São analisadas ainda as influências de parâmetros geométricos e de transferência de calor no seu comportamento.

O presente trabalho tem por finalidade a análise experimental do problema de convecção forçada entre placas paralelas no escoamento com transição laminar-turbulento, com condições assimétricas do perfil de temperatura. A determinação dos valores locais dos coeficientes de transferência de calor é obtida aplicando-se a técnica se Sublimação de Naftaleno. De acordo com a analogia entre transferência de calor e transferência de massa as condições experimentais correspondem a situação de transferência de calor onde uma das placas esta a uma temperatura uniforme e a outra é isolada. A seção de testes constitui-se de um canal retangular construido por duas laterais e uma base de duralumínio e uma tampa de acrílico, a qual simula a placa isolada. Sobre a base são instaladas as placas de naftaleno que simulam a superfície isotérmica. Na entrada da seção de testes foi montada uma contração do tipo "boca de sino" que tem por finalidade uniformizar o pérfil de velocidade. As experiências foram realizadas succionando-se ar através da seção de testes o que provoca a sublimação nas superfícies das placas da naftaleno, desgastando-as. Os coeficientes locais de transferência de calor foram obtidos empregando-se a analogia de transferência de calor e massa, medindo-se o desgaste local da placa com um apalpador numa mesa de coordenadas. O desenvolvimento simultâneo das camadas limites térmica e hidrodinâmica é estudado, e são obtidas informações sobre o número de Sherwood no desenvolvimento da camada limite laminar e da camada limite turbulenta. Os coeficientes de transferência são apresentados em forma adimensional (número de Nusselt e Sherwood) e a faixa do número de Reynolds estudada foi de 15.000 a 65.000.

Nesta dissertação são apresentados e implementados numericamente modelos matemáticos, de ordem reduzida, associados aos diferentes módulos encontrados em bancadas de testes estáticos de aplicação usuais em engenharia: bancadas virtuais de testes para Alvo Aéreos e para Geradores de Ar Viciado. No primeiro caso, são estimadas pressões e temperaturas na superfície do elemento quente da bancada a fim de se proceder à análise espectroradiométrica. No segundo caso, são simuladas numericamente, condições de escoamento que prevêem o aparecimento de onda de choque no interior de uma bancada de testes estáticos de Gerador de Ar Viciado. Para representar estas condições, foram utilizados blocos com formulações reduzidas (não utilizam equações diferenciais ordinárias) que permitem o tratamento analítico destas singularidades (relações de Hugoniot). Por fim, esta dissertação apresenta formulações matemáticas desenvolvidas em um contexto de variáveis dependentes, pressão e temperatura, para o estudo do escoamento de substâncias puras, que podem ser utilizadas na estimativa do erro associado quando ao uso da formulação de gás ideal na análise de escoamento de gases reais.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7537_1.pdf: 2403594 bytes, checksum: 10fe74996e040cc542ba4f726c854a88 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Este trabalho tem como objetivo apresentar um modelo computacional para um forno de aquecimento de tarugos. O modelo permitiu a variação das condições operacionais da chama e consequentemente o perfil de aquecimento das peças. O modelo foi elaborado utilizando o método dos volumes finitos para um sistema tridimensional, transiente e móvel. O forno objeto desse estudo tem capacidade de 60 toneladas, funciona em regime contínuo e utiliza gás natural no processo de combustão. O modelo calcula a distribuição de temperatura da carga e da chama de forma acoplada. Os resultados apresentados auxiliaram na validação e ajuste às condições reais de operação. Foram realizados vários estudos paramétricos a fim de investigar a influência das variáveis na operação do forno

Submitted by LEONARDO LACHI MANETTI null (leomanetti@hotmail.com) on 2017-03-10T13:30:43Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Leonardo Manetti_corr_v3.pdf: 4794698 bytes, checksum: df310e85d0c72d7877c1d7566a45ac8c (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-15T17:34:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 manetti_ll_me_ilha.pdf: 4794698 bytes, checksum: df310e85d0c72d7877c1d7566a45ac8c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-15T17:34:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 manetti_ll_me_ilha.pdf: 4794698 bytes, checksum: df310e85d0c72d7877c1d7566a45ac8c (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho é apresentado um estudo teórico e experimental da ebulição em piscina utilizando diferentes nanofluidos como fluido de trabalho e em condições saturadas. Inicialmente, uma revisão bibliográfica foi realizada a fim de abranger o estado da arte do presente tema. Um aparato experimental foi construído para o estudo da influência das características da superfície e dos nanofluidos sobre o coeficiente de transferência de calor. Os ensaios de ebulição em piscina foram realizados utilizando água deionizada, para validação do aparato experimental e comparação, e os nanofluidos de Al2O3-Água e Fe2O3-Água (à pressão atmosférica local e à temperatura de saturação) nas concentrações mássicas de 0,029 g/l (baixa concentração) e 0,29 g/l (alta concentração). Foram utilizadas duas diferentes superfícies de aquecimento, uma lisa e outra rugosa, ambas de cobre. Aspectos relacionados a efeitos de interação superfície-nanofluido, tal como o efeito da deposição de nanopartículas na superfície de aquecimento durante a ebulição, foram estudados por meio da análise de dados experimentais e da caracterização das superfícies antes e depois do processo de ebulição. O coeficiente de transferência de calor aumentou para os ensaios utilizando nanofluidos de baixa concentração sobre superfícies lisas. Para superfícies rugosas, os nanofluidos de baixa concentração apresentaram um aumento na transferência de calor para fluxos de até 300 kW/m². Os nanofluidos de alta concentração apresentaram um desempenho inferior aos de baixa concentração. Os diferentes comportamentos são atribuídos às alterações na morfologia da superfície devido à deposição das nanopartículas. A transferência de calor aumentou quando houve um aumento dos raios das cavidades ocasionado pela nanocamada depositada sobre a superfície de aquecimento, como observado para superfícies lisas com nanopartículas depositadas. No entanto, para superfícies rugosas, a deposição das nanopartículas preencheu as cavidades (de maior diâmetro) diminuindo a transferência de calor. Os nanofluidos de alta concentração apresentaram uma maior taxa de deposição quando comparados aos de baixa concentração, o que acarretou em uma maior resistência térmica sobre a superfície e, consequente, decréscimo na transferência de calor. Tal efeito foi ainda maior quando a ebulição foi realizada em ensaios de longa duração. Outro fator que colaborou com o aumento da taxa de deposição é o fluxo de calor aplicado. Nanofluidos colocados em ebulição por longos períodos de tempo e com altos fluxos de calor (>500 kW/m²) apresentaram grande diminuição no coeficiente de transferência de calor. / FAPESP: 2014/19497-5

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Estágio realizado na CENTI e orientado pelo Eng.º Tiago Sotto Mayor / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009