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Transferência de calor e perda de pressão de hidrocarbonetos durante a ebulição convectiva em um dissipador de calor baseado em multi-microcanais (2016)

  • Authors:
  • USP affiliated author: TORO, CRISTIAN ALFREDO CHÁVEZ - EESC
  • School: EESC
  • Sigla do Departamento: SEM
  • Subjects: TRANSFERÊNCIA DE CALOR; DISSIPADORES DE ENERGIA; HIDROCARBONETOS
  • Keywords: PERDA DE PRESSÃO; EBULIÇÃO CONVECTIVA
  • Language: Português
  • Abstract: A presente tese envolve um estudo experimental da ebulição convectiva no interior de um dissipador de calor baseado em multi-microcanais. Resultados experimentais para perda de pressão e coeficiente de transferência de calor foram levantados para os hidrocarbonetos R600a (isobutano), R290 (propano) e R1270 (propileno), fluidos com reduzido GWP (Global Warming Potential) e ODP (Ozone Depletion Potential) nulo. O desempenho termo-hidráulico destes fluidos foi avaliado em um dissipador de calor de cobre, contendo cinquenta canais paralelos com seção transversal retangular de 123 x 494 'mü''M POT.2', 15 mm de comprimento e área de base de 15 x 15 'MM POT.2'. Os experimentos foram realizados para fluxos de calor de até 400 kW/'M POT.2', velocidade mássica variando entre 165 e 823 kg/'M POT.2's, graus de sub-resfriamento do líquido na entrada da seção de testes de 5, 10 e 15°C e temperaturas de saturação de 21 e 25°C. Os dados experimentais foram amplamente analisados e discutidos, focando o efeito do fluido refrigerante. Oscilações dos sinais de temperatura e pressão foram analisadas parametricamente visando caracterizar efeitos de instabilidades térmicas. Adicionalmente, realizou-se análise comparativa de desempenho dos refrigerantes baseada na 2ª Lei da Termodinâmica. Os dados para hidrocarbonetos foram comparados com resultados de trabalhos prévios para o refrigerante R134a levantados na mesma seção de testes e utilizando a mesma bancada experimental. A partir destes dados, conclui-se que os hidrocarbonetos proporcionam coeficientes de transferência de calor superiores ao R134a. Em geral, o coeficiente de transferência de calor apresenta a seguinte ordem decrescente: R290, R1270, R600a e R134a. No entanto, o R290 necessitou superaquecimentos da parede superiores ao R1270 para iniciar o processo de ebulição. O refrigerante R1270 proporcionou perdas de pressão totais inferiores aos demais fluidos segundoa seguinte ordem decrescente: R600a, R134a, R290 e R1270. O refrigerante R1270 apresentou frequências de oscilação inferiores na temperatura da câmara de saída. Baseado na análise de desempenho da 2ª Lei da Termodinâmica, conclui-se que, as irreversibilidades devido ao processo de transferência de calor foram predominantes quando comparadas àquelas devido à perda de pressão. Através desta análise também constatou-se o melhor desempenho para o refrigerante R290
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 08.09.2016
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    How to cite
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    • ABNT

      CHÁVEZ TORO, Cristian Alfredo; RIBATSKI, Gherhardt. Transferência de calor e perda de pressão de hidrocarbonetos durante a ebulição convectiva em um dissipador de calor baseado em multi-microcanais. 2016.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-03052017-160433/pt-br.php >.
    • APA

      Chávez Toro, C. A., & Ribatski, G. (2016). Transferência de calor e perda de pressão de hidrocarbonetos durante a ebulição convectiva em um dissipador de calor baseado em multi-microcanais. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-03052017-160433/pt-br.php
    • NLM

      Chávez Toro CA, Ribatski G. Transferência de calor e perda de pressão de hidrocarbonetos durante a ebulição convectiva em um dissipador de calor baseado em multi-microcanais [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-03052017-160433/pt-br.php
    • Vancouver

      Chávez Toro CA, Ribatski G. Transferência de calor e perda de pressão de hidrocarbonetos durante a ebulição convectiva em um dissipador de calor baseado em multi-microcanais [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-03052017-160433/pt-br.php

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