Uma metodologia para a simulação transiente de refrigeradores domésticos
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Data de Publicação: | 2006 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSC |
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Resumo: | Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica |
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Universidade Federal de Santa CatarinaHermes, Christian Johann LossoMelo, Claudio2012-10-22T06:44:46Z2012-10-22T06:44:46Z20062006226310http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/88221Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia MecânicaUma metodologia para a simulação computacional do comportamento transiente de refrigeradores domésticos é proposta nesta tese. Embora possa ser estendida a quaisquer refrigeradores domésticos, a metodologia proposta foi aplicada a um refrigerador 440 litros com dois compartimentos refrigerados, em que a temperatura de um deles é controlada pela ação de um damper termostático, enquanto a do outro é regulada através do acionamento e desligamento do compressor. Cada um dos componentes do refrigerador é modelado separadamente. Os trocadores de calor (evaporador e condensador) são modelados com base nas equações de conservação da massa e da energia discretizadas segundo um esquema de volumes finitos com uma formulação explícita no tempo. Novas correlações para a transferência de calor na região aletada são propostas tanto para o condensador como para o evaporador, sendo capazes de predizer os resultados experimentais com erros de 10%. O modelo do compressor foi dividido em dois sub-modelos: carcaça e cilindro. O primeiro leva em conta a transferência de calor na carcaça e as interações entre óleo e refrigerante, enquanto o segundo representa o processo de compressão. Ambos foram calibrados contra dados experimentais obtidos em um calorímetro de ciclo quente. O modelo do tubo capilar foi implementado tanto para escoamentos adiabáticos como para não-adiabáticos. Suas predições para o fluxo de massa foram comparadas com cerca de mil pontos experimentais para os refrigerantes HFC-134a e HC-600a, com 85% dos pontos com erros na faixa de 10%. O trocador de calor tubo capilar-linha de sucção foi modelado através do conceito de efetividade de temperatura, tornando o processamento dos casos não-adiabáticos tão rápido quanto o dos casos adiabáticos. O modelo dos compartimentos refrigerados leva em conta as variações temporais da carga térmica, já que considera a influência do "damper" nas vazões de ar de cada compartimento através de correlações experimentais obtidas em um túnel de vento. A integração temporal das equações diferenciais ordinárias é realizada explicitamente através de um método preditor-corretor de ordem variável e passo de integração auto-adaptativo. Comparações com evidências experimentais mostram que o modelo é capaz de predizer o comportamento transiente do refrigerador de forma bastante satisfatória tanto para o regime de partida como para o regime cíclico, com estimativas para o consumo de energia e para as temperaturas do ar com erros máximos, respectivamente, de 10% e 1 C.xxiii, 272 p.| il., grafs., tabs.porFlorianópolis, SCEngenharia mecânicaRefrigeradoresCalor -TransmissaoSimulação por computadorUma metodologia para a simulação transiente de refrigeradores domésticosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL226310.pdfapplication/pdf7209978https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/88221/1/226310.pdf1361536d6b89bcca0b438bc87661676aMD51TEXT226310.pdf.txt226310.pdf.txtExtracted Texttext/plain476415https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/88221/2/226310.pdf.txt14426f444ffb3799c64a9d369336b3b1MD52THUMBNAIL226310.pdf.jpg226310.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1143https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/88221/3/226310.pdf.jpg82498f34c29d1b89290b2e618e5ffc96MD53123456789/882212013-05-04 20:44:28.903oai:repositorio.ufsc.br:123456789/88221Repositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-05-04T23:44:28Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false |
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