Análise experimental do processo de ebulição em um termossifão de vidro

• Autor(a) principal: Davies, Ramaiana Maria
• Data de Publicação: 2017
• 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/1/10561
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::TRANSFERENCIA DE CALOR; Coletores solares; Aquecimento solar; Aquecedores solares de água; Transformações de fase (Física estatística); Calor - Convecção Natural; Engenharia mecânica; Solar collectors; Solar heating; Solar water heaters; Phase transformations (Statistical physics); Heat - Convection, Natural; Mechanical engineering

Os termossifões são dispositivos com grande potencial para aplicação em sistemas sustentáveis tais como coletores solares para aquecimento de água para uso em domicílios ou na indústria. A alta eficiência em vários sistemas de aquecimento se deve ao fato de os termossifões trabalharem com mudança de fase em seu interior, utilizando o calor latente de vaporização de um fluido de trabalho para intensificar a transferência de energia sob forma de calor. No projeto de um termossifão, diversas variáveis estão envolvidas no dimensionamento do sistema, dentre elas, o coeficiente convectivo bifásico no interior do evaporador. Esse coeficiente depende de características do escoamento no interior do tubo e, consequentemente, dos modos de ebulição encontrados. Dessa forma, este trabalho engloba uma revisão bibliográfica sobre tais modos de ebulição de forma generalizada, bem como correlações existentes na literatura de maneira direcionada aos termossifões. Além disso, com o objetivo de se verificar a confiabilidade de tais correlações para diferentes parâmetros operacionais, realizou-se experimentos em uma bancada com um termossifão de vidro. Foi utilizada água como fluido de trabalho e um resistor elétrico com intuito de simular uma fonte de calor. Os dados experimentais alimentaram uma metodologia proposta, baseado no balanço de energia aplicado ao evaporador do termossifão, a fim de estimar o coeficiente de transferência de calor bifásico experimental do processo de ebulição. Por fim, os coeficientes experimental e teórico foram comparados graficamente.