[pt] Um dispositivo experimental foi desenvolvido para o estudo
do super-resfriamento da água em cápsulas cilíndricas
visando sua utilização em processos de termo-acumulação. A
bancada experimental é constituída basicamente por: seção
de teste, sistema de resfriamento, sistema de visualização
e sistema de aquisição e armazenamento de dados. A
temperatura do fluido externo, ou fluido de transferência
(FT), uma solução aquosa de álcool a 50% por volume, foi
mantida fixa por um banho de temperatura controlada
durante cada teste. O trabalho foi dividido em quatro
etapas. A primeira trata do estudo estatístico do super-
resfriamento e nucleação, onde foram utilizadas 4 cápsulas
de materiais distintos (alumínio, bronze, PVC e acrílico)
de 45 mm de diâmetro, com diferentes temperaturas do FT. A
segunda etapa investiga a Taxa de Resfriamento, parâmetro
que quantifica a queda da temperatura e influencia
fortemente o superresfriamento e a nucleação. Na terceira
etapa, foi estudada a influência da rugosidade da parede
interna da cápsula. Nesta etapa, quatro diferentes
cápsulas de alumínio, com diferentes rugosidades, foram
utilizadas. Finalmente, na quarta etapa, foram realizadas
visualizações do processo de nucleação para posterior
processamento e melhor entendimento do fenômeno. Os
resultados obtidos indicam que o material da cápsula
(condutividade e rugosidade) e a temperatura do FT têm
grande influência nos fenômenos de super-resfriamento e
nucleação da água em cápsulas cilíndricas, afetando,
fortemente, o processo de mudança de fase. / [en] An experimental device was developed to investigate the
supercooling phenomenon in water inside cylindrical
capsules used for cold storage process. The experimental
device is formed by the test section, the cooling system,
the visualization system and the data acquisition and
storage system. The temperature of the transfer fluid
(TF), a water-alcohol mixture (50% volume), is controlled
by a constant temperature bath (CTB). The work was divided
in four stages. The first is the statistical study of the
supercooling and nucleation phenomena, where four capsules
of 45 mm diameter made with different materials (aluminum,
brass, PVC and acrylic) had been used, with different
temperatures of the FT. The second stage studies the
Cooling Rate, a parameter related to the supercooling and
nucleation phenomena. In the third stage, the influence of
the superficial roughness of the internal wall was
investigated. Four aluminum capsules, with different
roughness, were used. Finally, in the fourth stage,
visualizations of the nucleation process had carried out,
for posterior processing and analysis. The results
indicate that the material of the capsule (conductivity
and roughness) and the temperature of the TF have a
considerable influence in the supercooling and nucleation
phenomena of the water inside cylindrical capsules,
strongly affecting the phase change process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:5700 |
| Date | 11 November 2004 |
| Creators | JUAN JOSE MILON GUZMAN |
| Contributors | SERGIO LEAL BRAGA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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