Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circular

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Jéferson Diehl de
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/188971
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017.
id UFSC_77f857c941ed6e888102f860890fed70
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/188971
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circularEngenharia mecânicaEbuliçãoEscoamentoCalorHidrocarbonetosTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017.A ebulição convectiva dos fluidos refrigerantes R-600a (isobutano), R-290 (propano) e R-1270 (propileno) é investigada no interior de um canal circular horizontal com diâmetro interno de 1 mm e comprimentos total e aquecido iguais a 366 mm e 265 mm, respectivamente. Tal estudo tem por finalidade a análise de padrões de escoamento, transferência de calor e queda de pressão, considerando os seguintes parâmetros de teste: fluxo de calor na seção de teste (5 kW/m² = q ST = 60 kW/m²); velocidade mássica (240 kg/(m²s) = G = 480 kg/(m²s)); título de vapor (0 = x = 0,99) e fração de vazio (0 = a = 0,99) para a temperatura de saturação de 25 °C. Inicialmente, são analisados os padrões de escoamento observados em uma seção de visualização localizada à jusante da seção de teste e relacionados às variações de velocidades médias e superficiais das fases. Posteriormente, um método para predição dos padrões de escoamento é proposto, baseado na razão de escorregamento e no número de ebulição. Em seguida, são analisadas as frequências características dos padrões de escoamento com o auxílio de um sensor óptico desenvolvido exclusivamente para este estudo. Na sequência, a transferência de calor e a queda de pressão são investigadas para os três fluidos refrigerantes e relacionadas aos padrões de escoamento. Como resultado, este trabalho propõe um método simples de predição dos padrões de escoamento; as frequências características provenientes de dinâmica entre a interface liquido-vapor são apresentadas; tanto a transferência de calor quanto a queda de pressão são investigadas e relacionadas com os padrões de escoamento. Por fim, os resultados experimentais da transferência de calor e da queda de pressão são comparados com correlações aplicadas a canais com diâmetro reduzido disponíveis na literatura.Abstract : The flow boiling of refrigerants R-600a (isobutane), R-290 (propane) and R-1270 (propylene) is investigated inside a horizontal circular channel with 1 mm internal diameter and total and heated lengths of 366 mm and 265 mm, respectively. Such study has the purpose of analyzing flow patterns, heat transfer and pressure drop, considering the following parameters: heat flux (5 kW/m² = q ST = 60 kW/m²); mass velocity (240 kg/(m²s) = G = 480 kg/(m²s)); vapour quality (0 = x = 0,99) and void fraction (0 = a = 0,99) for saturation temperature of 25 °C. Initially, the flow patterns observed in a visualization section located downstream of the test section are analyzed and related to variations of both mean and superficial velocities of the phases. Subsequently, a method for predicting the flow patterns is proposed, based on the slip ratio and boiling number. Then, the characteristic frequencies of the flow patterns are analyzed with the aid of an optical sensor developed developed exclusively for this study. In the sequence, heat transfer and pressure drop are investigated for three refrigerants and related to the flow patterns. As a result, this work proposes a simple method of predicting flow patterns; the characteristic frequencies of dynamics between the liquid-vapor interface are presented; both the heat transfer and the pressure drop are investigated and related to the flow patterns. Finally, experimental results of heat transfer and pressure drop are compared with correlations applied to reduced diameter channels available in literature.Passos, Júlio CésarCopetti, Jacqueline BianconUniversidade Federal de Santa CatarinaOliveira, Jéferson Diehl de2018-08-13T04:02:42Z2018-08-13T04:02:42Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis199 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf353535https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/188971porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-08-13T04:02:42Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/188971Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732018-08-13T04:02:42Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circular
title Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circular
spellingShingle Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circular
Oliveira, Jéferson Diehl de
Engenharia mecânica
Ebulição
Escoamento
Calor
Hidrocarbonetos
title_short Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circular
title_full Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circular
title_fullStr Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circular
title_full_unstemmed Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circular
title_sort Análise experimental da ebulição convectiva de hidrocarbonetos em um mini canal de seção circular
author Oliveira, Jéferson Diehl de
author_facet Oliveira, Jéferson Diehl de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Passos, Júlio César
Copetti, Jacqueline Biancon
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Oliveira, Jéferson Diehl de
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia mecânica
Ebulição
Escoamento
Calor
Hidrocarbonetos
topic Engenharia mecânica
Ebulição
Escoamento
Calor
Hidrocarbonetos
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2017.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017
2018-08-13T04:02:42Z
2018-08-13T04:02:42Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 353535
https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/188971
identifier_str_mv 353535
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/188971
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 199 p.| il., gráfs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652072378171392