Analise técnica para aumento da produtividade de dessalinizadores solares através de modelagem e simulação
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45599 |
Resumo: | Consciente da necessidade global de garantir acesso a água potável e de que maior parte da água existente no globo terrestre contém níveis de salinidade que impossibilitam seu consumo e uso doméstico, propomos, neste trabalho, simulações que nos possibilitaram compreender alguns dos fenômenos pertinentes ao funcionamento de dessalinizadores solares, principalmente voltados para a otimização da capacidade de produção de água a partir de um equipamento convencional a equipamentos modificados. Para isso, utilizou-se a simulação em software EMSO partindo da modelagem matemática de balanços de energia. Estudou-se dessalinizadores do tipo convencional, utilizando nanofluidos, com geração de baixa pressão e com fonte de calor na base. Foram obtidos resultados de produtividade diária de 1,567 L/m² para o modelo convencional, de 1,860 L/m² para o modelo modificado com baixa pressão, de 1,742 L/m² para o modelo com fonte de calor de 50W, de 1,965 L/m² para o modelo com fonte de calor de 100W e de 2,197 L/m² para o modelo com fonte de calor de 150W. Os resultados dos nanofluidos não se adequaram ao modelo proposto, visto que, o modelo utilizado na literatura não é, dentro do que vimos, capaz de descrever os fenômenos. Além disso, ainda comparou-se os resultados com dados experimentais da região Nordeste obtendo-se 2,731 L/m² de produção diária. Os resultados possibilitaram compreender as características dos diferentes modelos no tocante a transferência de calor, bem como foi possível avaliar o melhor equipamento representado pelo modelo e seu o seu custo benefício. Dentro dessas características o modelo modificado com fonte de calor de 150W foi o que melhor se adequou. |
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Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45599Consciente da necessidade global de garantir acesso a água potável e de que maior parte da água existente no globo terrestre contém níveis de salinidade que impossibilitam seu consumo e uso doméstico, propomos, neste trabalho, simulações que nos possibilitaram compreender alguns dos fenômenos pertinentes ao funcionamento de dessalinizadores solares, principalmente voltados para a otimização da capacidade de produção de água a partir de um equipamento convencional a equipamentos modificados. Para isso, utilizou-se a simulação em software EMSO partindo da modelagem matemática de balanços de energia. Estudou-se dessalinizadores do tipo convencional, utilizando nanofluidos, com geração de baixa pressão e com fonte de calor na base. Foram obtidos resultados de produtividade diária de 1,567 L/m² para o modelo convencional, de 1,860 L/m² para o modelo modificado com baixa pressão, de 1,742 L/m² para o modelo com fonte de calor de 50W, de 1,965 L/m² para o modelo com fonte de calor de 100W e de 2,197 L/m² para o modelo com fonte de calor de 150W. Os resultados dos nanofluidos não se adequaram ao modelo proposto, visto que, o modelo utilizado na literatura não é, dentro do que vimos, capaz de descrever os fenômenos. Além disso, ainda comparou-se os resultados com dados experimentais da região Nordeste obtendo-se 2,731 L/m² de produção diária. Os resultados possibilitaram compreender as características dos diferentes modelos no tocante a transferência de calor, bem como foi possível avaliar o melhor equipamento representado pelo modelo e seu o seu custo benefício. Dentro dessas características o modelo modificado com fonte de calor de 150W foi o que melhor se adequou.Aware of the global need to ensure access to drinking water and that most of the water on the globe contains salinity levels that make it impossible to consume and use it in the home, we propose, in this work, simulations that allowed us to understand some of the elements related to the functioning of desalinators, mainly aimed at optimizing the water production capacity from conventional equipment to modified equipment. For this, a simulation in EMSO software was used, starting from the mathematical modeling of energy balances. Conventional type desalinators were studied, using nanofluids, with low pressure generation and a heat source at the base. Daily productivity results were obtained of 1,567 L / m² for the conventional model, of 1,860 L / m² for the modified model with low pressure, of 1,742 L / m² for the model with a 50W heat source, of 1,965 L / m² for the model with a 100W heat source and 2,197 L / m² for the model with a 150W heat source. The results of nanofluids did not fit the proposed model, since the model used in the literature is not, according to what we have seen, capable of describing the phenomena. In addition, the results were compared with experimental data from the Northeast region, obtaining 2,731 L / m² of daily production. The results made it possible to understand the characteristics of the different models regarding heat transfer, as well as it was possible to evaluate the best equipment represented by the model and its cost-benefit ratio. Within these characteristics, the modified model with a 150W heat source was the best fit.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFRNBrasilDessalinizaçãoEMSOSimulaçãoDessalinizador solarTratamento de águaAnalise técnica para aumento da produtividade de dessalinizadores solares através de modelagem e simulaçãoTechnical analysis to increase productivity of solar desalinizers through modeling and simulationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAnalisetecnicaaumento_Souza_2021.pdfapplication/pdf2235971https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/45599/1/Analisetecnicaaumento_Souza_2021.pdf5c10243c10d99cf28fddb0ae4eb3bad1MD51123456789/455992022-05-02 12:34:12.014oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/45599Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-05-02T15:34:12Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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