[pt] O presente trabalho diz respeito ao desenvolvimento de um
modelo de simulação para evaporadores do tipo casco e
serpentina, com aplicações para resfriadores de água. O
modelo considera o trocador de calor como divido em duas
zonas: uma de evaporação e outra de superaquecimento.
Diferentes mecanismos de transferência de calor,
existentes
em cada zona, foram, portanto, levados em consideração.
Definidas as condições de entrada de ambos os fluidos e a
geometria do evaporador,um programa escrito em FORTRAN
foi
desenvolvido para calcular o desempenho térmico do
evaporador, incluindo a capacidade térmica, condições de
saída do refrigerante e água e distribuição de área de
troca pelas duas zonas. Propriedades do refrigerantes
foram
calculadas com subrotinas do pacote REFPROP, desenvolvido
no NIST, EUA, permitindo a modelagem de equipamentos
operando com uma vasta gama de refrigerantes, incluindo
hidrocarbonetos e misturas não azeotrópicas. Em virtude
da
ausência de informação na literatura, um aparato
experimental foi construído para a determinação do
coeficiente de transferência de calor no lado da carcaça,
por onde escoa a água. / [en] The present work is concerned with the development of a
simulation model for shell and coil heat exchangers with
first application in water-chillers. The model considers
the heat exchanger as divided into two zones: two-phase
region (boiling) and superheating region.
Different refrigerant properties and heat transfer
mechanisms are thus taken into account for each zone. For
prescribed heat exchanger's geometry and water and
efrigerant inlet conditions, a program in FORTRAN
calculates the evaporator's performance which includes:
refrigerant and water outlet conditions, evaporator's
thermal capacity, and tube distribution for each zone.
The REFPROP code programmed in FORTRAN was used for getting
the local refrigerant properties, and the new kattan
et al. s model for refrigerants boiling, including the
new flow pattern map, was used for predicting the internal
convective coefficient of heat transfer at the boiling
region. A simple correlation was obtained for predicting
the water convective coefficient depending on Reynolds
number for the specific geometry at tested ranges of
temperature.
An evaporator was manufactured and an accurate test rig
that included two controlled temperature baths and a data
acquisition system was used for obtaining used data.
The model is able to deal with a number of pure
refrigerants and refrigerant blends. / [es] El presente trabajo discute el desarrollo de un modelo de simulación para evaporadores de tipo casco
y serpentina, con aplicaciones para refrigeradores de agua. El modelo considera que el agente de
intercambio de calor está divido en dos zonas: una de evaporación y otra de supercalentamiento. Por
esto, se consideraron los diferentes mecanismos de transferencia de calor existentes en cada zona.
Definidas las condiciones de entrada de ambos fluidos y la geometría del evaporador, se desarrolló
un programa en FORTRAN para calcular el desempeño térmico del evaporador, incluyendo la
capacidad térmica, condiciones de salida del refrigerante y agua y distribución de área de
intercambio térmico por las dos zonas. Las popriedades del refrigerante fueron calculadas con
subrutinas del paquete REFPROP, desarrollado en el NIST, EUA, lo que permitió modelar los equipos
operando con una vasta gama de refrigerantes, incluyendo hidrocarbonetos y mezclas no
azeotrópicas. En virtud de la ausencia de información en la literatura, se construyó un aparato
experimental para la determinación del coeficiente de transferencia de calor en el lado del casco, por
donde sale el agua.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:1770 |
| Date | 26 July 2001 |
| Creators | FRANK CHAVIANO PRUZAESKY |
| Contributors | JOSE ALBERTO DOS REIS PARISE, SERGIO LEAL BRAGA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Spanish |
| Type | TEXTO |
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