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Transferencia convectiva de calor e massa em um duto preenchido com esferas compactadas
Get PDFDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro TecnologicoO presente trabalho é uma investigação numérica do problema da transferência simultânea de calor e massa em um duto preenchido com um meio poroso saturado. O meio poroso é constituído de esferas compactas e é submetido a um escoamento com convecção forçada. As paredes do duto são impermeáveis ao fluxo de massa e são aquecidas sob duas condições: temperatura constante e fluxo de calor uniforme. O problema hidrodinâmico é modelado através da lei de Darcy modificada, a qual computa efeitos de inércia, atrito com as paredes sólidas, efeitos viscosos e porosoidade variável. Inicialmente, o problema térmico na ausência de transferência de massa é analisado sob dois aspectos distintos. Numa primeira aproximação considera-se o fluído e o meio poroso em equilíbrio térmico local. Isto é, ambos com a mesma temperatura. Após, analisa-se a situação na qual o fluído troca calor tanto com as partículas como com as paredes do duto. O problema isotérmico da transferência de massa é avaliado e discutido a seguir. Quando o fluído tem seu conteúdo de umidade aumentado pela evaporação da água líquida presente na superfície das partículas e a sua temperatura é modificada devido as exigências do calor latente, as equações do transporte de calor e massa são acopladas e precisam ser resolvidas simultaneamente. Para este caso mostrou-se que, para a evaporação d'água no ar, a posição onde o ar satura é virtualmente indepedente do seu conteúdo de umidade inicial
Uma analise experimental da transferencia de calor em região anelar com radiação, convecção e condução combinadas
Get PDFDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro TecnologicoNeste trabalho é desenvolvido um modelo experimental para a solução de problemas de convecção natural e radiação combinados, em regime permanente, na região anelar entre dois cilindros horizontais concêntricos, considerando o efeito de condução de calor nas paredes do cilindro interno. Este estudo foi motivado pelo problema de transferência de calor no processo de cura do isolamento de cabos elétricos
Método integral e de analogia elétrica para a solução de transferência de calor unidimensional de sólido com ablação
Get PDFDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.A condução de calor transiente em um sólido durante o processo de ablação representa uma área de grande importância tecnológica. Problemas deste tipo são inerentemente não-lineares e envolvem fronteiras móveis não conhecidas a priori. Devido a estes fatores, soluções analíticas exatas para a transferência de calor transiente relativa ao fenômeno ablativo são difíceis de serem obtidas e praticamente inexistentes na literatura. Apenas soluções numéricas e aproximações analíticas são encontradas e necessitam de considerável processamento computacional, mesmo no caso de modelos simplificados. Este trabalho traz como contribuição o desenvolvimento de dois método
Análise do efeito do superaquecimento sobre o desempenho de compressores alternativos aplicados a bomba de calor
Get PDFDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.Em sistemas de refrigeração convencionais, o superaquecimento do fluido refrigerante no interior do compressor é um dos responsáveis pelas perdas globais de energia, aumentando o trabalho de compressão específico e reduzindo a capacidade de refrigeração. Em aplicações de aquecimento por bombas de calor, o superaquecimento também aumenta o trabalho de compressão, mas com um aumento da capacidade de aquecimento específica do sistema, pois a temperatura de entrada do condensador depende da temperatura final de compressão. O presente trabalho apresenta uma nova metodologia de análise dos efeitos do superaquecimento em compressores submetidos a aplicações de bomba de calor, empregando um modelo de simulação térmica do compressor. A partir dos resultados, mostra-se a importância em se avaliar corretamente o COP de aquecimento na escolha de um compressor adequado para esta aplicação. Diferentes configurações de compressores são experimentalmente avaliadas de forma a validar o modelo numérico. As análises experimentais de possíveis soluções mostraram que ganhos de eficiência de aquecimento entre 1,4% e 7,5% podem ser obtidos com o gerenciamento térmico adequado do compressor. O presente trabalho também permitiu o entendimento do comportamento das fontes e sumidouros de calor e sua relação com o ganho de eficiência de aquecimento. Os resultados indicam também que o superaquecimento do gás na sucção devido ao calor gerado no motor elétrico e nos mancais atua no sentido de aumentar a eficiência do compressor aplicado em bombas de calor.In conventional cooling systems, the refrigerant superheating inside the compressor is largely responsible for overall energy losses, increasing the compression specific work and decreasing the cooling capacity. In heat pump applications, superheating increases both the compression loss and the specific heating capacity of the system, since the condenser inlet temperature is directed related to the final temperature of the compression process. In this work, a new methodology is proposed to analyze the effects of superheating on compressors applied to heat pump applications, by using a model to predict its thermal profile. It is shown the importance of correctly evaluating the COP for heating when selecting a suitable compressor for this application. Different configurations were experimentally tested for the compressor in order to validate the simulation model. An experimental analysis of different solution alternatives has shown that an efficiency increase between 1.4% and 7.5% can be obtained with a well-chosen thermal management alternative. The present study also allowed the understanding of sources and sinks of heat inside the compressor and their relation regarding the increase of heating efficiency. The results indicate that suction superheating due to heat released by both the bearings and the electrical motor act to increase the compressor efficiency in heat pump applications
Análise da transferência de calor durante a ebulição nucleada confinada do HFE7100 utilizando superfícies nanoestruturas
Get PDFTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014.Na área de ciências térmicas, a perspectiva favorável de se utilizar su-perfícies nanoestruturadas em sistemas térmicos visando a intensificação do coeficiente de transferência de calor durante o processo de ebulição tem motivado muitas pesquisas. Uma motivação prática tem sido a ten-dência da indústria em produzir equipamentos compactos e miniaturiza-dos, em particular na área de microeletrônica e de micro refrigeração permitindo operar com menor volume de fluido e menor consumo de energia.Neste estudo, foi investigado o efeito da deposição de nanopartículas de maguemita (y - Fe2O3) sobre uma superfície horizontal aquecida de cobre durante a ebulição nucleada do HFE7100, à pressão atmosférica e temperatura de saturação, utilizando-se dois diâmetros de nanopartículas (10nm e 80nm). O objetivo principal do trabalho é avaliar as alterações do coeficiente de transferência de calor para dois substratos com rugosi-dades distintas (Ra=22nm e Ra=168nm) e quatro superfícies preparadas a partir destes com a deposição de nanopartículas. As restrições de vo-lume foram avaliadas para três níveis de confinamento.Pretende-se mostrar que o coeficiente de transferência de calor não é uma função exclusiva dos diferentes níveis de rugosidade das superfí-cies testadas, mas que depende essencialmente do número de sítios de nucleação que podem ser ativados ou não sobre a superfície aquecida. Os resultados obtidos experimentalmente mostram um alto coeficiente de transferência de calor para a superfície mais rugosa revestida com nanopartículas menores, situação em que se tem a maior densidade de sítios de nucleação ativos sobre a superfície aquecida. Uma redução acentuada na transferência de calor foi observada para o substrato liso com deposição de nanopartículas menores, caso em que se tem a maior resistência térmica para a nucleação e a menor densidade de sítios ativos superficialmente.Abstract : The favorable perspective of using nanostructured surfaces in thermal systems to improve the heat transfer coefficient during the boiling pro-cess has attracted the attention of many researchers. The main motiva-tion has been the industrial trend toward producing compact and minia-turized equipment, in particular in the area of microelectronics and mi-cro cooling, allowing systems to operate with less fluid volume and lower power consumption.In this study, the effect of the deposition of maghemite nanoparticles (y - Fe2O3) on a heated copper horizontal surface during nucleate boiling of HFE7100 was investigated, at atmospheric pressure and saturation tem-perature, using nanoparticles with two different diameters (10nm and 80nm). The main objective was to evaluate the changes in the heat trans-fer coefficient for two substrates with different roughness values (Ra = 22nm and 168nm) and the nanoparticle deposition. Also, three different gap sizes were analyzed.Results show that the heat transfer coefficient is not an exclusive func-tion of the different roughness levels of the heated surfaces tested in this study, but that it is essentially dependent on the number of nucleation sites that can be activated on the heated surface. The experimental re-sults obtained in this study showed a higher heat transfer coefficient for the rough surface with the deposition of smaller nanoparticles, which had the highest density of active nucleation sites on the heated surface. A considerable decrease in the heat transfer was observed for the smooth surface with the deposition of smaller nanoparticles, which had the highest thermal resistance to the nucleation and lowest density of active sites on the heated surface
Bifurcação e oscilações auto-induzidas em escoamentos de fluidos em difusores radiais
Get PDFTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro TecnologicoAnálise da estabilidade hidrodinâmica de escoamentos radiais na região de transição entre o escoamento laminar e o turbulento. Visa o entendimento de mecanismos de transferência de calor e bifurcação entre padrões de escoamentos estáveis e instáveis. Adota-se a teoria linear da estabilidade hidrodinâmica e avalia-se a evolução temporal de perturbações no campo de velocidades. O método dos volumes finitos foi utilizado para a resolução das equações que regem os escoamentos envolvidos, bem como para as equações da estabilidade hidrodinâmica. Diversas formas de discretização numérica dos termos convectivos foram implementadas. Captou-se padrões transientes de escoamentos radiais, caracterizando bifurcação de Hopp. Detectou-se, pela primeira vez, padrões atípicos de transferência de calor que haviam sido verificados experimentalmente
Resfriamento de placas com e sem deposição de alumínio através da ebulição do R-113
Get PDFDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.A necessidade de se desenvolver equipamentos cada vez mais compactos e com altas taxas de transferência de calor como, por exemplo, em trocadores de calor tipo placa, em evaporadores com tubos micro-aletados, entre outros, fez com que o estudo da ebulição se desenvolvesse nestas últimas décadas. No presente trabalho, são apresentados resultados experimentais referentes à transferência de calor por ebulição de placas planas para o fluido de resfriamento R-113, em banho, nos regimes de convecção natural e de ebulição nucleada, à pressão atmosférica e fluxos de calor baixo e moderado (< 45 kW/m2), com temperaturas do banho próximas de 20, 30 e 45 oC. Foram testadas duas placas de aço inoxidável, uma com deposição de alumínio e a outra sem. Foram analisados os efeitos da orientação da superfície aquecedora em relação ao vetor aceleração da gravidade e da temperatura do fluido refrigerante. O efeito quanto ao tipo de superfície também foi analisado. O coeficiente de transferência de calor experimental, para a placa lisa, foi comparado com os coeficientes obtidos pelas correlações de Rohsenow, Cooper, Borishanski e Stephan e Abdelsalam. Em todos os testes, o coeficiente de transferência de calor para a placa com superfície aquecedora voltada para baixo foi maior do que para o caso com a superfície aquecedora voltada para cima. Isto é devido à formação de grandes bolha de vapor com uma película de líquido entre estas e a superfície aquecedora, acarretando a vaporização da película de líquido
The Sacramental Theory in John 19:26-27
Get PDFAbout the author: Father Theodore Koehler, S.M., of the Seminaire Marianiste at the University of Fribourg, Switzerland, studied under Father Neubert
Christian Insight
Get PDFVery Rev . John A. Elbert, S.M., is Graduate Dean of Arts and Sciences, Professor of Philosophy, creator of the Interdisciplinary Seminar, former President of the University of Dayton. He is the author of a number of books
Mary and American Protestants
Get PDFAbout the author: Father William Cole, S.M., is Professor and director of graduate work in Theological Studies at the University of Dayton. He has long been associated with the Marian Library
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