Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-02T17:35:18Z No. of bitstreams: 1 MANASSÉS MESQUITA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2005..pdf: 11982924 bytes, checksum: 58042d6f9c085015fa2ea29f6d0c2d2e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-02T17:35:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MANASSÉS MESQUITA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEA 2005..pdf: 11982924 bytes, checksum: 58042d6f9c085015fa2ea29f6d0c2d2e (MD5) Previous issue date: 2005-02 / Capes / O congelamento de produtos alimentícios é um método de preservação amplamente utilizado na indústria de alimentos, porque combina o efeito de baixas temperaturas com a transformação da água existente no produto em gelo. O conhecimento das propriedades de transporte e a distribuição de temperatura no interior destes produtos são de fundamental importância para um projeto otimizado de sistemas de refrigeração. Neste sentido, apresenta- se, uma modelagem matemática tridimensional transiente para descrever a transferência de calor no interior de sólidos com forma de paralelepípedos, incluindo mudança de fase. A equação governante foi resolvida numericamente utilizando a técnica dos volumes finitos com uma formulação totalmente implícita. Como aplicação a metodologia foi usada para predizer a transferência de calor durante o resfriamento congelamento e pós-congelamento de batata palito pré-processadas (french fry). Resultados numéricos da temperatura no centro do produto foram ajustados aos dados experimentais reportados na literatura e um bom ajuste foi obtido, caracterizando a validação física do modelo. Por meio de simulações, avaliou-se a influência das dimensões e do teor de umidade inicial da batata na cinética de congelamento. Verifícou-se que, quanto menores as dimensões e o teor de umidade inicial do produto, mais rapidamente ocorre a mudança de fase da água no seu interior. Os maiores gradientes de temperatura foram encontrados na superfície próximo à região do vértice do sólido. / The freezing foods product is a preservation method wide used in the food industry, because it combines the favorable effect of low temperatures with the conversion of water into ice. The knowledge of the transport properties and the temperature distribution inside these products are of fundamental importance for an optimized project of refrigeration systems. In this sense, this work presents a transient three-dimensional mathematical modeling to describe the heat transfer inside solids with parallelepiped shape including phase change. The governing equation was solved numerically using the fmite-volumes technique and a implicit fully formulation. As application, the methodology was used to predict the heat transfer during the cooling, freezing and post-freezing of french fry. Numérica! results of the 3 temperature in the center of the product were compared to the experimental data reported in the literature and a good agreement was obtained, characterizing the physical validation of O the model. By means of simulation, it was verified influence of the dimensions and the initial moisture content of the potato in the freezing kinetic, that is, how much lesser the dimensions and the initial moisture content of the product, more quickly occur the phase change of the water in its interior. The largest temperature gradients were found in the close surface to the area of the vertex of the solid.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents an LED electrothermal design methodology applied to a street lighting system. The methodology aims to provide indicatives of the optimal LED operating point for lighting systems design, considering electrical, thermal and photometric system features. Different projects are developed according to the methodology, the theoretical results are compared with fluid dynamics simulation and demonstrated by experimental results. A research including luminous flux, luminous efficacy and flicker is performed considering the LED current ripple, defining acceptable levels of ripple based on the optimal operational point. The methodology is applied by developing a lighting system composed of an LED driver and a thermal dissipation system, comprising a luminaire, a heatsink and fans. The lighting system includes electrothermal feedback control. The results provide high power factor with low current harmonic distortion to the power grid. The LED operational temperature ensures the luminous flux maintenance over the system lifetime. / Este trabalho apresenta uma metodologia de projeto eletrotérmico de LEDs aplicada a um sistema de iluminação pública. A metodologia tem o objetivo de proporcionar indicativos do melhor ponto de operação do LED para o projeto de sistemas de iluminação, considerando os aspectos elétricos, térmicos e fotométricos envolvidos no sistema. Diferentes projetos são desenvolvidos utilizando a metodologia, os resultados teóricos obtidos são comparados com simulações computacionais de dinâmica dos fluidos e comprovados através de resultados experimentais. Um estudo do fluxo, eficácia e cintilação luminosa é também realizado considerando a ondulação de corrente aplicada aos LEDs, definindo os níveis aceitáveis de ondulação com base no ponto ótimo de operação. Para aplicação da metodologia é desenvolvido um sistema de iluminação pública composto por um circuito de acionamento dos LEDs e um sistema de dissipação térmica, formado por uma luminária, um dissipador de calor e ventiladores. O sistema de iluminação possui controle com realimentação eletrotérmica. Os resultados obtidos proporcionam alto fator de potência com baixa distorção harmônica ao sistema elétrico e temperatura de operação que garante a manutenção do fluxo luminoso dos LEDs durante toda a vida útil do sistema.

Um painel sanduíche consiste essencialmente em duas faces, podendo inclusive possuir reforços metálicos e um núcleo formado normalmente por um polímero celular. As faces deste tipo de painel podem estar unidas por um adesivo estrutural, ou por espuma rígida de poliuretano (PU) injetado diretamente sobre os substratos, quando a união ocorrerá naturalmente. A propriedade de maior relevância que o painel sanduíche deve ter para o transporte de cargas congeladas (0ºC a -30ºC) ou refrigeradas (7ºC a 1ºC) é a condutividade térmica (k). Dentro deste contexto o objetivo deste trabalho foi propor e caracterizar painéis sanduíches que possam ser utilizados em câmaras frigoríficas. Este trabalho apresenta as seguintes alternativas para compósito sanduíche: amostra 1 (PRFV/PU/PRFV); amostra 2 (AG/PU/AG); amostra 3 (Frisado/PU/PRFV); e amostra 4 (Al/PU/Al), onde PRFV é poliéster reforçado com fibra de vidro, PU é espuma rígida de poliuretano, AG é aço galvanizado, Frisado é alumínio frisado, e Al é alumínio. Estes painéis foram caracterizados quanto às propriedades físico-mecânicas, térmicas, morfológicas e custo. Foi possível concluir que o sistema (AG/PU/AG) mostrou o melhor custo versus desempenho dentre os compósitos propostos. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-29T19:30:53Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Ana Paola Sartori.pdf: 3882091 bytes, checksum: c7530ac27f11dffba880ed97ee828f31 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-29T19:30:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Ana Paola Sartori.pdf: 3882091 bytes, checksum: c7530ac27f11dffba880ed97ee828f31 (MD5) / A sandwich panel consists essentially of two face sheets and may even have metal reinforcements and a core formed, usually by a cellular polymer. The faces of this type of panel may be joined by a structural adhesive or in cases where the core is a rigid polyurethane foam injected directly on the substrates the union will occur naturally. The most relevant property of the sandwich panels for the transport of frozen (0ºC a -30ºC) or chilled (7ºC a 1ºC) cargo is thermal conductivity (k). Within this context the objective of this work is to obtain and characterize sandwich panels which can be used in refrigerated chambers. This work presents four alternatives for composite sandwich, sample 1 (PRFV/PU/PRFV), sample 2 (AG/PU/AG), sample 3 (Al Crimpy/PU/PRFV) and sample 4 (Al /PU/Al), were PRFV is a glass fibre reinforced plastics, PU is a rigid polyurethane, AG is galvanized steel, Al Crimpy is crimpy aluminum and Al is aluminum. These composites were characterized by physicalmechanical, thermal, morphologic and cost. It could be concluded that the AG/PU/AG showed the best cost versus performance.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The modelling of heat and mass transfer between the air and soybean seeds in moving bed dryers is based on the application of mass and energy balances equations for both solid and fluid phases (two phases model). In the development of these equations, some classic hypotheses are assumed, such as flat air velocity profiles and constant physico-chemical parameter along the bed, among others. The main goal of this thesis was to discuss the validity of these assumptions in concurrent moving bed dryer modelling. For so much, several equations of bed porosity and air velocity distribution were considered and compared with experimental data. This study verified that non-flat fluid velocity profiles are significant in beds with reason dT /dp = 13, 3. The equation that best represented the experimental data was the Fahien e Stankovich (1979) equation. This equations was incorporated to the two phases model. Through comparisons between the experimental data and the simulated responses it was possible to verify the significant influence of the air velocity distribution in the drying process. The influences of some physico-chemical parameters of the model were also analyzed through sensitivity studies using experiment design and derivative methods using the code DASPK 3.0. The model presented large absolute sensitivity to the perturbations of the parameter specific heat of the dry air (Cpf ). This means then that small variations in the value of this parameter have strong influence in the results obtained by the model. / A modelagem da transferência de calor e massa entre o ar e sementes de soja em secadores de leito deslizante é baseada na aplicação das equações de balanço de massa e energia para as fases sólida e fluida (modelo a duas fases). No desenvolvimento destas equações, algumas hipóteses clássicas são assumidas, tais como perfil plano de velocidade do ar e parâmetros físico-químicos constantes ao longo do leito, dentre outras. O principal objetivo desta dissertação foi discutir a validade destas considerações no modelo do secador de leito deslizante com escoamentos concorrentes. Para tanto, diversas equações de distribuição de porosidade do leito e de velocidade do fluido foram consideradas e comparadas com dados experimentais. Este estudo verificou que perfis não planos de velocidade do ar são significativos em leitos com razão dT /dp = 13, 3. A equação que melhor representou os dados experimentais foi a equação de Fahien e Stankovich (1979), sendo a mesma incorporada ao modelo a duas fases. Através de comparações entre dados experimentais e respostas simuladas foi possível verificar a influência significativa da distribuição da velocidade do ar no modelo de secagem. As influências de alguns parâmetros físico-químicos do modelo também foram analisadas através de estudos de sensibilidade por planejamento de experimento e pelo método das derivadas usando o código DASPK 3.0. O modelo apresentou maior sensibilidade absoluta à perturbação do parâmetro calor específico do ar seco (Cpf ). Isto significa então que pequenas variações no valor deste parâmetro têm forte influência nos resultados obtidos pelo modelo. / Mestre em Engenharia Química

As crescentes exigências sobre o desempenho de sistemas de bombeamento multifásico combinadas aos aspectos relacionados com a maior disponibilidade operacional desses sistemas, bem como as futuras condições de funcionamento atingindo pressões perto de 150 bar, destacam a importância de desenvolver modelos matemáticos precisos para prever o comportamento do desempenho nestes equipamentos. Nesta tese foi aperfeiçoado o modelo termo-hidráulico de uma bomba multifásica de tipo duplo parafuso desenvolvido por Nakashima (2005) e foram incluídos os efeitos da abertura gradual da última câmara, recirculação de líquido entre a sucção e descarga, transferência de calor através do liner e expansão térmica. Uma vez fornecidos os dados geométricos da bomba e as suas condições de operação, é possível calcular os parâmetros de desempenho mais importantes, como: eficiência volumétrica, vazão de sucção e refluxo, potência consumida e distribuição de pressão e temperatura. As equações implementadas foram desenvolvidas a partir dos balanços de massa e energia nas câmaras, tendo em conta a geometria da bomba e a variação das fendas durante sua operação. As rotinas e métodos necessários para a sua solução numérica foram implementadas utilizando programação orientada a objetos (C++). Os resultados fornecidos pelo modelo aperfeiçoado foram comparados com dados experimentais da literatura e uma boa concordância foi encontrada na faixa de até 95 % FVG, nos casos estudados, para bombas com e sem tecnologia de recirculação. Devido à complexidade dos fenômenos físicos envolvidos durante a operação da bomba, o impacto de cada um dos efeitos incorporados nos cálculos do modelo foi avaliado e discutido individualmente. Assim, foi demonstrada a grande influencia da recirculação, da abertura gradual da câmara de descarga e da expansão térmica nos cálculos dos parâmetros de operação mais importantes da bomba. Além disso, a transferência de calor pode ser considerada desprezível, já que seu valor é baixo quando comparado com a potência fornecida pela bomba e, portanto, não influencia os balanços de energia que determinam os estados termodinâmicos das câmaras. No entanto, esse efeito é necessário para calcular a distribuição de temperatura da bomba e a expansão térmica nos parafusos e no liner. / The increasing requirements about the performance of multiphase pumping systems combined with those related to a higher operational availability of such systems, as well as future operating conditions with pressure increase at about 150 bar, highlights the importance of developing accurate mathematical models to predict the performance behavior of these equipments. In this thesis it was improved the thermo-hydraulic behavior of a twin screw multiphase pump developed by Nakashima (2005), and were included the effects of the gradual opening of the last chamber, fluid recirculation between suction and discharge of the pump, heat transfer though the liner, thermal expansion and different working fluids (water-air and oil-gas). Giving pump geometry and operational conditions, it is possible to calculate the most important pump parameters performance, such as, volumetric efficiency, suction flow, back-flow, power consumption and pressure and temperature distribution. The model equations were developed based on mass and energy balances in the chambers taking into account the pump geometry and the clearance variation due to operation. Its implementation was made in C++. The results obtained by the new model were compared with experimental data of the bibliography, and a good accuracy was found in it with values till 95% GVF for the studied cases, with and without recirculation technology. Due to the physical phenomenon complexity related with the pump operation, the impact of each effect in the model calculations was evaluated and discussed separately. So, it was demonstrated the importance of the recirculation, the gradual opening of the last chamber and the thermal expansion in the calculation of the most important pump operation parameters. However, the heat transfer can be neglected, because its value is very low when compared with the pump power supply, and therefore, it does not influence the energy balances that determine thermodynamic state in the chambers. However, this effect is necessary to calculate the temperature distribution along the pump and the thermal expansion in the screws and the liner.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-11-07T12:20:00Z No. of bitstreams: 1 gessicalacerdasiqueira.pdf: 2914379 bytes, checksum: 13b701ceac7f6562db4c0a3167e60c32 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-11-09T14:37:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gessicalacerdasiqueira.pdf: 2914379 bytes, checksum: 13b701ceac7f6562db4c0a3167e60c32 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T14:37:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gessicalacerdasiqueira.pdf: 2914379 bytes, checksum: 13b701ceac7f6562db4c0a3167e60c32 (MD5) Previous issue date: 2017-07-13 / Processos de transferência de calor com mudança de fase são de interesse em várias áreas da ciência, engenharia e aplicações industriais. Em processos de solidificação, por exemplo, a ocorrência de trincas e formações de vazios causados por uma redução na capacidade de resistir a esforços mecânicos geralmente são observados, e é de grande importância prever esses comportamentos para que possam ser evitados. Uma das formas de se estudar esses fenômenos e suas aplicações é através do uso de modelos matemáticos que possibilitam, através do uso de métodos de discretização temporal e espacial a realização de simulações computacionais. Dessa forma, este trabalho estudou e comparou diferentes formulações numéricas do método dos elementos finitos para problemas de transferência de calor com mudança de fase levando em consideração a condução como mecanismo de transferência de calor. Na metodologia usada, os processos de solidificação ou fusão foram tratados por meio de métodos baseados em malhas fixas. Diversos experimentos numéricos foram realizados para se analisar a adequabilidade dos métodos estudados e propostos neste trabalho e os resultados obtidos foram satisfatórios. / Heat transfer processes with phase change are of great interest in several areas of science, engineering and industrial applications. In some of these applications, such as in solidification processes, the occurrence of cracks and void formation caused by a reduction in the ability of the material to resist mechanical loadings are generally observed, and it is of great importance to predict these behaviors so that they can be circumvented. One of the ways to study these phenomena and their applications is through the use of mathematical models and executing of computer simulations. Thus, this work studied and compared different numerical formulations of the finite element method for the heat transfer problems with phase change considering only conduction as the main mechanism of heat transfer. In the methodology used, the solidification or melting processes were treated by means of numerical methods based on fixed meshs. Several numerical experiments were performed to analyze the suitability of the methods studied and proposed in this work and the results were satisfactory.

A presente tese trata da análise experimental do efeito da geometria da seção transversal do canal e do desempenho de refrigerantes de reduzido GWP (Global Warming Potential) durante a ebulição convectiva em canais de reduzidas dimensões. A tese inclui ainda um estudo extenso e crítico da literatura sobre métodos de previsão da perda de pressão e do coeficiente de transferência de calor, e sobre estudos experimentais em canais não-circulares e de refrigerantes com reduzido GWP na ebulição convectiva em canais de dimensões reduzidas. Resultados para o coeficiente de transferência de calor e perda de pressão durante a ebulição convectiva foram obtidos para canais com geometrias de seção circular, quadrada e triangular para o refrigerante R134a. Nos testes utilizou-se canais com perímetros internos similares obtidos a partir da conformação de um tubo com diâmetro interno igual a 1,1 mm. No caso do canal circular, dados foram também levantados para os HFOs R1234ze(E) e R1234yf e o hidrocarboneto R600a, fluidos com reduzido GWP. Ensaios foram executados para amplas faixas de fluxos de calor e velocidades mássicas, temperaturas de saturação de 31 e 41°C e títulos de vapor entre 0 e 0,95. Aspectos relacionados aos efeitos da geometria e do fluido refrigerante foram minuciosamente investigados através da análise paramétrica dos resultados. Com base na comparação do banco de dados coletado com os métodos de previsão disponíveis na literatura, constatou-se que estes proporcionam previsões satisfatórias apenas para condições experimentais especificas. Portanto, novos métodos de previsão da perda de pressão e do coeficiente de transferência de calor foram desenvolvidos com base nos dados levantados no presente estudo. Os métodos propostos preveem satisfatoriamente o banco de dados do presente estudo e resultados independentes disponíveis na literatura. Adicionalmente, com base nos resultados levantados, verificou-se que dissipadores de calor baseados em multi-microcanais com canais de seção triangular apresentam desempenho superior comparados a dissipadores com canais quadrados e circulares. / The present thesis concerns an experimental study on the effects of cross-sectional geometry and low GWP refrigerants on the thermal-hydraulic performance for convective boiling inside micro-scale channels. Experimental results for heat transfer coefficient and pressure drop gradient during convective boiling were obtained for circular, square and triangular channels for the fluid R134a. The evaluated channels present the same external perimeter and equivalent diameters of 1.1, 0.977 and 0.835 mm, respectively. In the case of the circular geometry, experimental results were also acquired for the HFOs R1234ze(E) and R1234yf and the hydrocarbon R600a (isobutane), which are fluids with low GWP and null ODP. Experiments were performed for a wide range of heat fluxes and mass velocities, saturation temperatures of 31 and 41°C and vapor qualities up to 0.95. The experimental data were carefully analyzed and discussed based on a parametrical analysis focusing on the effect of the cross-sectional geometry and the working fluid. Subsequently, the experimental data were compared against the most quoted predictive methods from literature. In general, it was verified that none of the predictive methods were able to accurately capture the experimental trends of the overall database. So, new predictive methods for the pressure drop and heat transfer coefficient were developed based on the broad database obtained in the present study. The proposed methods provided satisfactory results not only for the experimental database used for its development, but also for independent databases collected in the literature. Additionally, based on the data obtained in the present study and a performance analysis taken into account pressure drop, heat transfer coefficient and the channel packing factor, triangular cross sectional geometry is recommended for heat sinks.

Há a necessidade de prevenir formação de gelo nas asas e nos estabilizadores de aeronaves, pois as formas de gelo podem causar a degradação do desempenho aerodinâmico, o aumento de peso, bem como dificuldades de controle e manobra que, em casos críticos, leva a uma diminuição da margem de segurança operacional. Quando as aeronaves atravessam nuvens com gotículas de água sub-resfriadas, ou seja, em equilíbrio metaestável, o crescimento de gelo ocorre nas superfícies não protegidas. Usualmente, os sistemas antigelo térmicos de aerofólios são projetados, desenvolvidos e certificados com o auxílio de programas de simulação numérica. O presente trabalho visa desenvolver e implementar um modelo matemático para prever a transferência de calor e massa no escoamento bidimensional bifásico em torno de aerofólios de uso aeronáuticos, equipados com sistema de antigelo térmico operando em regime permanente. Em condições de formação de gelo, é necessário aquecer o bordo de ataque e controlar a temperatura da região protegida para que não ocorra formação de gelo. O sistema de aquecimento compensa os efeitos do resfriamento imposto principalmente pelos mecanismos acoplados de evaporação e transferência de calor por convecção, que são causados pelo escoamento do ar carregado de gotículas sub-resfriadas e pelo escoamento da água líquida residual. O modelo deverá estimar a distribuição de temperaturas de superfície e o coeficiente de transferência de calor com precisão ao uso em aplicações aeronáuticas. O presente trabalho implementou novos submodelos para: 1) estimar a molhabilidade da superfície do aerofólio por meio de um modelo matemático para caracterizar o escoamento da água líquida residual na padrão de filme e de filetes; 2) avaliar o comportamento dinâmico e térmico da camada-limite laminar e turbulenta por meio de análises integral e diferencial, que considera efeitos do gradiente de pressão, da transição laminar-turbulenta, da transpiração e da não uniformidade de temperatura da superfície e 3) estimar o início e o término da região de transição laminar-turbulenta. O presente trabalho seguiu um processo de desenvolvimento de código numérico que: verificou os resultados de cada submodelo separadamente para depois implementados no modelo do antigelo; validou os resultados da simulação de desempenho do sistema antigelo com os novos submodelos implementados. Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios para o modelo do antigelo que utilizou os submodelos de ruptura de filme e formação de filetes pelo critério da Energia Mecânica Total Mínima, de camada-limite diferencial compressível e de previsão da transição laminar-turbulenta por correlações algébricas, que consideraram efeitos do gradiente de pressão e do nível de turbulência ao longe. / It is required to prevent ice accretion on wings and horizontal stabilizers because it may cause aerodynamic performance degradation, weight increase, flight control difficulties and, in critical cases, may lead to operational safety margins reduction. When aircraft flies through clouds containnig supercooled water droplets, which are in metastable equilibrium, ice will form in all non-protected surfaces. Usually, anti-ice protection systems are designed, developed and certified with a support from a numerical tool. The present describes the development and implementation of a mathematical model for prediction of heat and mass transfer in two-phase flow around airfoils, which are equipped with thermal anti-ice system and operating in steady state regime. Under icing conditions, it is necessary to heat and control the temperature of the airfoil surface at leading edge region to prevent ice formation. The heating system balances the evaporative cooling effects, which are caused by the coupled heat and mass convection transfer, imposed by the air flow loaded with supercooled water droplets and the runback water flow around the airfoil. The present work implemented submodels to: 1) estimate airfoil surface wetness factor by adopting a liquid water film flow model as well as a rivulet formation and flow model; 2) evaluate laminar and turbulent boundary layers with pressure gradient and laminar-turbulent transition over nonisothermal and permeable airfoil surface by implementing differential boundary layer analysis and 3) predict the onset position and length of laminar-turbulent transition region. The present paper followed a validation and verification process during the numerical code development. All sub-models results were verified separately against experimental data before their inclusion in anti-ice model.The results of anti-ice model with selected submodels were validated against reference cases. The results were considered suficiently accurate when solving the film breakdown and rivulets formation by total mechanical energy method, compressible boundary layer by differential analysis and laminar-turbulent transition prediction by algebraic correlations, which considered pressure gradient and freestream turbulence level.

Um painel sanduíche consiste essencialmente em duas faces, podendo inclusive possuir reforços metálicos e um núcleo formado normalmente por um polímero celular. As faces deste tipo de painel podem estar unidas por um adesivo estrutural, ou por espuma rígida de poliuretano (PU) injetado diretamente sobre os substratos, quando a união ocorrerá naturalmente. A propriedade de maior relevância que o painel sanduíche deve ter para o transporte de cargas congeladas (0ºC a -30ºC) ou refrigeradas (7ºC a 1ºC) é a condutividade térmica (k). Dentro deste contexto o objetivo deste trabalho foi propor e caracterizar painéis sanduíches que possam ser utilizados em câmaras frigoríficas. Este trabalho apresenta as seguintes alternativas para compósito sanduíche: amostra 1 (PRFV/PU/PRFV); amostra 2 (AG/PU/AG); amostra 3 (Frisado/PU/PRFV); e amostra 4 (Al/PU/Al), onde PRFV é poliéster reforçado com fibra de vidro, PU é espuma rígida de poliuretano, AG é aço galvanizado, Frisado é alumínio frisado, e Al é alumínio. Estes painéis foram caracterizados quanto às propriedades físico-mecânicas, térmicas, morfológicas e custo. Foi possível concluir que o sistema (AG/PU/AG) mostrou o melhor custo versus desempenho dentre os compósitos propostos. / A sandwich panel consists essentially of two face sheets and may even have metal reinforcements and a core formed, usually by a cellular polymer. The faces of this type of panel may be joined by a structural adhesive or in cases where the core is a rigid polyurethane foam injected directly on the substrates the union will occur naturally. The most relevant property of the sandwich panels for the transport of frozen (0ºC a -30ºC) or chilled (7ºC a 1ºC) cargo is thermal conductivity (k). Within this context the objective of this work is to obtain and characterize sandwich panels which can be used in refrigerated chambers. This work presents four alternatives for composite sandwich, sample 1 (PRFV/PU/PRFV), sample 2 (AG/PU/AG), sample 3 (Al Crimpy/PU/PRFV) and sample 4 (Al /PU/Al), were PRFV is a glass fibre reinforced plastics, PU is a rigid polyurethane, AG is galvanized steel, Al Crimpy is crimpy aluminum and Al is aluminum. These composites were characterized by physicalmechanical, thermal, morphologic and cost. It could be concluded that the AG/PU/AG showed the best cost versus performance.

Esta pesquisa visa a análise da contribuição de cinco variáveis de entrada e a otimização do desempenho termo-hidráulico de trocadores de calor com venezianas combinados com geradores de vórtices delta-winglets. O desempenho termohidráulico de duas geometrias distintas, aqui nomeadas por GEO1 e GEO2, foram avaliadas. Smoothing Spline ANOVA foi usado para avaliar a contribuição dos parâmetros de entrada na transferência de calor e perda de carga. Considerando aplicação automotiva, foram investigados números de Reynolds iguais a 120 e 240, baseados no diâmetro hidráulico. Os resultados indicaram que o ângulo de venezianas é o maior contribuidor para o aumento do fator de atrito para GEO1 e GEO2, para ambos os números de Reynolds. Para o número de Reynolds menor, o parâmetro mais importante em termos de transferência de calor foi o ângulo das venezianas para ambas as geometrias. Para o número de Reynolds maior, o ângulo de ataque dos geradores de vórtices posicionados na primeira fileira é o maior contribuidor para a tranfesferência de calor, no caso da geometria GEO1, enquanto que o ângulo de ataque dos geradores de vórtices na primeira fileira foi tão importante quanto os ângulos das venezianas para a geometria GEO2. Embora as geometrias analisadas possam ser consideradas como técnicas compostas de intensificação da transferência de calor, não foram observadas interações relevantes entre ângulo de venezianas e parâmetros dos geradores de vórtices. O processo de otimização usa NSGA-II (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm) combinado com redes neurais artificiais. Os resultados mostraram que a adição dos geradores de vórtices em GEO1 aumentaram a transferência de calor em 21% e 23% com aumentos na perda de carga iguais a 24,66% e 36,67% para o menor e maior números de Reynolds, respectivamente. Para GEO2, a transferência de calor aumentou 13% e 15% com aumento na perda de carga de 20,33% e 23,70%, para o menor e maior número de Reynolds, respectivamente. As soluções otimizadas para o fator de Colburn mostraram que a transferência de calor atrás da primeira e da segunda fileiras de geradores de vórtices tem a mesma ordem de magnitude para ambos os números de Reynolds. Os padrões de escoamento e as características de transferência de calor das soluções otimizadas apresentaram comportamentos vi particulares, diferentemente daqueles encontrados quando as duas técnicas de intensificação de transferência de calor são aplicadas separadamente. / This doctoral thesis focuses on screening analysis of five input parameters and heat transfer and pressure drop optimization of flat-tube multi-louvered fin heat exchangers combined with delta-winglet vortex generators. The thermal-hydraulic performance of two distinct geometries, GEO1 and GEO2, were evaluated. Smoothing Spline ANOVA was used to evaluate the contribution of the input parameters such as louver angle, angle of attack of the delta-winglet and streamwise position of the delta-winglet on heat transfer and pressure drop. Taking the automotive application into account, Reynolds numbers of 120 and 240, based on hydraulic diameter, were investigated. The results indicated that the louver angle is the main contributor to increase the Friction factor for GEO1 and GEO2 for both Reynolds numbers. For the lower Reynolds number, the most important heat transfer parameter was the louver angle for both geometries, while at the higher Reynolds number, the angles of attack of the first row of delta-winglets mostly contributed to GEO1, and the angle of attack of the first row of delta-winglets was as important as the louver angle for GEO2. Although those specific geometries can be considered a kind of compound enhancement technique, relevant interactions were not verified between louvers and delta-winglet vortex generators parameters. The surrogatebased optimization procedure uses NSGA-II method (Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm) combined with artificial neural networks. The results showed that the addition of DWLs on GEO1 increased the heat transfer of 21.27% and 23.52% with associated pressure loss increasing of 24.66% and 36.67% for the lower and the higher Reynolds numbers, respectively. For GEO2, the heat transfer was increased 13.48% and 15.67% with an increase of the pressure drop of 20.33% and 23.70%, for the lower and the higher Reynolds numbers, respectively. The optimized solutions for the Colburn factor showed that heat transfer behind the second row of deltawinglets has the same order of magnitude of that behind the first row, for both Reynolds numbers. The flow patterns and heat transfer characteristics from optimized solutions presented some particular behavior, differently from the findings when those two heat transfer enhancement techniques are applied separately.