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Estudo teórico-experimental da perda de pressão durante a ebulição convectiva de refrigerantes halogenados no interior de microcanais circulares

Silva, Jaqueline Diniz Da

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos 2012-09-27

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  • Title:
    Estudo teórico-experimental da perda de pressão durante a ebulição convectiva de refrigerantes halogenados no interior de microcanais circulares
  • Author: Silva, Jaqueline Diniz Da
  • Supervisor: Ribatski, Gherhardt
  • Subjects: Escoamento Bifásico; Métodos De Previsão De Perda De Pressão Por Atrito; Microcanais; Perda De Pressão; Frictional Pressure Drop Predictive Methods; Halogen Refrigerants; Microchannels; Pressure Drop; Two-Phase Flow
  • Notes: Dissertação (Mestrado)
  • Description: A presente dissertação trata de um estudo teórico-experimental sobre a perda de pressão em canais de diâmetro reduzido durante escoamento bifásico de refrigerantes halogenados. Trocadores de calor baseados na ebulição convectiva, em condições de micro-escala são amplamente estudados devido à intensificação da troca de calor proporcionada e a possibilidade de compactação de sistemas de resfriamento. Proporcionam também a redução do inventário de refrigerante e do material utilizado no processo de fabricação do trocador. Porém, o incremento da transferência de calor é acompanhada pelo aumento da perda de pressão, parâmetro também fundamental para o desempenho do sistema. Para o projeto satisfatório e otimizado destes dispositivos são necessários métodos de previsão de transferência de calor e perda de pressão. Entretanto, no caso de canais de diâmetro reduzido, tais ferramentas não encontram-se disponíveis e trocadores de calor baseados em escoamentos bifásicos no interior de canais de diâmetro reduzido vêm sendo desenvolvidos heuristicamente. Desta forma, inicialmente neste estudo, realizou-se uma revisão crítica da literatura envolvendo critérios de transição entre padrões de escoamento, fração de vazio superficial, perda de pressão no interior de canais com diâmetro reduzido durante escoamento bifásico e os principais métodos de estimativa da perda de pressão para macro e micro-escala. Resultados experimentais para perda de pressão levantados neste estudo em condições adiabáticas para os fluidos R245fa e R134a e tubo com 1,1 mm de diâmetro interno foram descritos e comparados aos métodos preditivos encontrados na literatura. Finalmente um novo método da previsão da perda de pressão foi proposto baseado na correlação de Müller-Steinhagen e Heck (1986), ajustando os valores do coeficiente e do expoente com base nos resultados experimentais levantados.
  • DOI: 10.11606/D.18.2012.tde-06112012-170343
  • Publisher: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de São Carlos
  • Creation Date: 2012-09-27
  • Format: Adobe PDF
  • Language: Portuguese
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