Simulação numérica da refrigeração por compressão de vapor aplicada a uma bancada didática

• Autor(a) principal: Barbosa, Marcel Guilherme Xavier
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13034
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Simulação numérica; Ciclo de refrigeração; Transferência de calor; Modelagem computacional; Numerical simulation; Refrigeration cycle; Heat transfer; Computational modeling

Simulações numéricas do ciclo de refrigeração por compressão de vapor são amplamente utilizadas em estudos paramétricos, projetos e otimizações de ponto de operação. Os modelos dos trocadores de calor são por zonas, separando as zonas de vapor superaquecido, condensação e sub-resfriamento no condensador, e para o evaporador tendo as zonas de evaporação e vapor superaquecido. No compressor tem-se um modelo semi-empírico amplamente utilizado na literatura, e no dispositivo de expansão, tem-se um tubo capilar modelado por correlações empíricas. O ciclo foi simulado conectando-se os componentes em série por aproximações sucessivas, onde ajusta-se os parâmetros operacionais por meio de repetidas iterações até o modelo convergir. A simulação é aplicada a uma bancada de refrigeração e validada usando valores experimentais. As análises paramétricas foram da variação da temperatura de condensação e a variação da temperatura ambiente. Os modelos apresentaram variações inferiores a 10% entre o experimental e o numérico, mesmo ao simular o ciclo inteiro com apenas a temperatura ambiente e a pressão de condensação como parâmetros de entrada.