Estudo experimental de um termo-oscilador para bombeamento de líquidos

• Autor(a) principal: Fernandes, Luiz Claudio Vieira
• Data de Publicação: 1984
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/3684
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::APROVEITAMENTO DE ENERGIA; Osciladores; Dinâmica dos fluídos

Estudo experimental de uma máquina térmica para bombeamento de líquidos. Esta máquina consiste num termo-oscilador formado por um tubo "U'', parcialmente cheio de líquido o qual oscila, deslocando um gás alternativamente entre uma região aquecida para outra resfriada. A expansão e contração do gás é utilizada na realização de trabalho externo. Foram construídos dois modelos experimentais deste oscilador, para análise dos principais parâmetros que influenciam no seu desempenho. Transdutores e circuitos eletrônicos foram desenvolvidos para acompanhamento do nível de líquido no tubo ''U'' e dos movimentos das válvulas de sucção e recalque. Os valores de temperaturas e pressões do gás foram obtidos utilizando termopares e um transdutor de pressão. Com isto foi obtida a evolução do ciclo termodinâmico. É também proposto um modelo teórico deste termo-oscilador, simulado numericamente utilizando o método de Runge-Kutta, obtendo valores de pressão e volume do gás, bem como os de velocidade dos níveis de líquido, em função do tempo. Os resultados teóricos e experimentais foram qualitativamente comparados. Para o modelo construído com geometria não propicia à realimentação (feedback) de energia nas oscilações, as frequências e amplitudes mostram-se semelhantes às obtidas da simulação numérica; enquanto para o modelo construído com geometria de maior efeito desta realimentação, estes parâmetros de operação mostram-se diferentes da simulação. Comparações como o trabalho externo de bombeamento e a influência da variação da massa de gás no desempenho da bomba, mostram-se compatíveis. É demonstrada a possibilidade de utilização de um sistema de simples construção e baixo custá em aplicações de bombeamento de líquidos para pequenas alturas de recalque. Devido ao recente interesse acerca destes tipos de bombas, tem-se pouca experiência para sua utilização em larga escala. São necessários estudos experimentais e teóricos para a otimização da geometria e dos parâmetros de operação.