Estudo numérico e experimental sobre a mudança de fase em torno de placa plana fria submersa em PCM
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/17355 |
Resumo: | Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail |
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Estudo numérico e experimental sobre a mudança de fase em torno de placa plana fria submersa em PCMNumerical and experimental study on phase change around cold flat plate submerged in PCMSolidificaçãoMaterial de mudança de faseEnergia - ArmazenamentoCalor - ConduçãoAgua - ResfriamentoSolidificationPhase change materialEnergy - StorageHeat - ConductionWater - CoolingOrientador: Kamal Abdel Radi IsmailDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: A demanda global de energia está aumentando devido ao aumento contínuo da população mundial. Os métodos de produção de energia tradicionais estão sendo gradativamente substituídos por fontes de energias renováveis. No entanto, estas fontes não permitem uma produção constante, pois dependem das condições ambientais. Devido a isso, torna-se necessário o aproveitamento das energias disponíveis para a auxiliarem o sistema atual, tal como o armazenamento de energia térmica. Baseado nisso, o presente estudo tem como objetivo investigar a influência da temperatura da placa e a vazão do fluido de trabalho no processo de solidificação em um armazenador de calor latente retangular que utiliza placas planas. O material de mudança de fase usado foi água devido à disponibilidade e custo. Um modelo unidimensional baseado em condução pura foi desenvolvido para placa de resfriamento a temperatura constante. O modelo foi baseado no método da entalpia e foi discretizado através do método dos volumes finitos. Os resultados permitiram verificar que a diminuição da temperatura da placa e o aumento da vazão resultaram em um aumento da massa de PCM solidificada, na energia armazenada e no tempo total de solidificação. O estudo valida o modelo numérico e de correlação e traz como contribuição um estudo que avalia vários parâmetros relacionados à solidificação numérica e experimentalmente e avalia a correlação entre estes parâmetrosAbstract: Global energy demand is increasing due to the continued increase in the world's population. Traditional energy production methods are gradually replaced by renewable energy sources. However, these sources do not allow constant production, as they depend on environmental conditions. Because of this, it becomes necessary to take advantage of available energies to assist the current system, such as thermal energy storage. Based on this, the present study aims to investigate the influence of the plate temperature and the working fluid flow in the solidification process in a rectangular latent heat store that uses flat plates. The phase change material used was water due to availability and cost. A one-dimensional model based on pure conduction was developed for a constant temperature cooling plate. The model was based on the enthalpy method and was discretized using the finite volume method. The results allowed verifying that the decrease in the temperature of the plate and the increase in the flow rate resulted in an increase in the solidified PCM mass, the stored energy and the total time of solidification. The study validates the numerical and correlation model and brings as a contribution a study that evaluates several parameters related to numerical and experimental solidification and evaluates the correlation between these parametersAbertoMestradoTérmica e FluídosMestre em Engenharia MecânicaCAPES88882.435256/2019-01[s.n.]Ismail, Kamal Abdel Radi, 1940-Bizzo, Waldir AntônioScalon, Vicente LuizUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMachado, Michel Pedrosa, 1993-20232024-02-07T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (74 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/17355MACHADO, Michel Pedrosa. Estudo numérico e experimental sobre a mudança de fase em torno de placa plana fria submersa em PCM. 2023. 1 recurso online (74 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17355. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1384413Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1384413Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-05-13T12:27:54Zoai::1384413Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-05-13T12:27:54Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
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