Estudo experimental para a obtenção do coeficiente de transferência de calor por ebulição em um termossifão de vidro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barddal, Cesar Augusto
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10404
Resumo: Os termossifões são amplamente utilizados para dar auxílio na obtenção de energia térmica não só em sistemas industriais, mas também em equipamentos domésticos, tais como: coletores solares para o aquecimento da água de uso doméstico. Sua principal vantagem é trabalhar com a mudança de fase do fluido de trabalho, fazendo com que a taxa de transferência de calor seja ampliada e devido a esse fato, esses componentes são mais compactos e mais eficientes quando comparados com tubos de calor convencionais. No dimensionamento de sistemas que utilizam essa tecnologia, o principal parâmetro a ser determinado, por ser a base do projeto do restante do equipamento, é o coeficiente de transferência de calor bifásico no interior de evaporador. Este coeficiente se altera ao passo que as características do escoamento interno ao tubo se modificam, sendo assim para a realização deste trabalho foi feita uma revisão bibliográfica dos regimes de ebulição e das correlações existentes até o presente momento. Adicionalmente, foram realizados experimentos em uma bancada contendo um termossifão de vidro, utilizando-se água como fluido de trabalho e um resistor elétrico como fonte de energia na forma de calor. Foi variada a potência na fita de 60 até 100 W e então os dados obtidos em bancada foram comparados com a teoria e a análise mostrou que nenhuma das correlações utilizadas no presente trabalho se aproximou dos resultados obtidos experimentalmente.
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No dimensionamento de sistemas que utilizam essa tecnologia, o principal parâmetro a ser determinado, por ser a base do projeto do restante do equipamento, é o coeficiente de transferência de calor bifásico no interior de evaporador. Este coeficiente se altera ao passo que as características do escoamento interno ao tubo se modificam, sendo assim para a realização deste trabalho foi feita uma revisão bibliográfica dos regimes de ebulição e das correlações existentes até o presente momento. Adicionalmente, foram realizados experimentos em uma bancada contendo um termossifão de vidro, utilizando-se água como fluido de trabalho e um resistor elétrico como fonte de energia na forma de calor. Foi variada a potência na fita de 60 até 100 W e então os dados obtidos em bancada foram comparados com a teoria e a análise mostrou que nenhuma das correlações utilizadas no presente trabalho se aproximou dos resultados obtidos experimentalmente.Thermosyphons are widely used to aid in obtaining thermal energy not only in industrial systems, but also in domestic equipment, such as: solar collectors for domestic water heating. Its main advantage is to work with the phase change of the working fluid, causing the heat transfer rate to be increased and due to this fact, these components are more compact and more efficient when compared with conventional heat pipes. In the design of systems that use this technology, the main parameter to be determined, being the basis of the design of the rest of the equipment, is the coefficient of biphase heat transfer inside the evaporator. This coefficient changes while the characteristics of the internal flow to the tube change, so for the accomplishment of this work a bibliographical review of the boiling regimes and of the existing correlations up to the present moment was made. In addition, experiments were carried out on a bench containing a glass thermosyphon, using water as working fluid and an electric resistor as a source of energy in the form of heat. The power in the tape was varied from 60 to 100 W and then the bench data were compared with the theory and the analysis showed that none of the correlations used in the present work approached the results obtained experimentally.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaCurso de Engenharia MecânicaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::TRANSFERENCIA DE CALORCalor - TransmissãoPontos de ebuliçãoColetores solaresEscoamento bifásicoEngenharia mecânicaHeat - TransmissionBoiling-pointsSolar collectorsTwo-phase flowMechanical engineeringEstudo experimental para a obtenção do coeficiente de transferência de calor por ebulição em um termossifão de vidroExperimental analysis of the boiling process in a glass thermosyphoninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCuritibaSantos, Paulo Henrique Dias dosSantos, Paulo Henrique Dias dosSouza, Diogenes Oliveira deJunqueira, Silvio Luiz de MelloBarddal, Cesar Augustoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCT_DAMEC_2018_2_09.pdfapplication/pdf1972627http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10404/1/CT_DAMEC_2018_2_09.pdfa7ab1dfe4ba43ae32d37cc4618a439d6MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10404/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCT_DAMEC_2018_2_09.pdf.txtExtracted texttext/plain79208http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10404/3/CT_DAMEC_2018_2_09.pdf.txta3a8375fd6b96f5aa6bf0b666e5f5d4aMD53THUMBNAILCT_DAMEC_2018_2_09.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1239http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10404/4/CT_DAMEC_2018_2_09.pdf.jpgec1a168226e1f568850e913d5604f43bMD541/104042020-11-12 16:35:57.914oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-12T18:35:57Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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