Análise teórico-experimental da expansão transcrítica de dióxido de carbono em tubos capilares adiabáticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Diogo Lôndero da
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91285
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.
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spelling Análise teórico-experimental da expansão transcrítica de dióxido de carbono em tubos capilares adiabáticosEngenharia mecânicaRefrigeraçãoDioxido de carbonoTubos -Dinamica dos fluidosDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.De acordo com o relatório publicado pelo Intergovernmental Panel on Climate Change em 2007, a atividade industrial é a principal responsável pelo aquecimento do planeta Terra. Nas últimas décadas, a indústria de refrigeração e ar condicionado tem sido pressionada quanto ao uso de fluidos refrigerantes sintéticos através dos protocolos de Montreal e de Kyoto. Soluções de longo prazo têm sido avaliadas, o que inclui o uso de refrigerantes naturais. Neste contexto, o dióxido de carbono (CO2, R-744) ressurgiu como um candidato em potencial, já que é uma substância natural, estável, atóxica, não inflamável, e com potencial de aquecimento global relativamente baixo. Embora existam vários exemplos de sistemas comerciais de refrigeração a base de CO2 que empregam tubos capilares como dispositivo de expansão, pouco tem sido estudado a esse respeito. Para preencher essa lacuna, o presente trabalho se propõe a caracterizar o escoamento transcrítico de R-744 através de tubos capilares adiabáticos. Para tanto, uma bancada experimental foi especialmente projetada e construída. Os ensaios experimentais foram planejados estatisticamente com o objetivo de extrair o máximo de informações de um número mínimo de experimentos. Dois modelos, um diferencial e outro algébrico, foram também desenvolvidos para simular o escoamento de CO2 em tubos capilares adiabáticos. No primeiro, as equações da conservação da massa, da energia e da quantidade de movimento foram resolvidas numericamente ao longo do escoamento empregando-se um procedimento iterativo de cálculo para estimar a vazão mássica de refrigerante. No segundo, a equação do movimento foi integrada analiticamente ao longo de uma linha isentálpica, dando origem a uma equação algébrica para computar a vazão mássica de CO2. Os dois modelos foram validados contra dados experimentais, mostrando-se capazes de prever mais de 90% dos pontos experimentais com erros na faixa de ±10%. Uma análise de sensibilidade explorando os efeitos das condições geométricas e de operação sobre a vazão mássica de CO2 foi também realizada.Florianópolis, SCMelo, ClaudioHermes, Christian Johann LossoUniversidade Federal de Santa CatarinaSilva, Diogo Lôndero da2012-10-23T20:57:33Z2012-10-23T20:57:33Z20082008info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisxiii, 88 f.| il., tabs., grafs.application/pdf249169http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/91285porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2013-05-05T05:25:16Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/91285Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-05-05T05:25:16Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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