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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16412| Título: | Análise experimental dos limites operacionais de um termossifão para aplicações em coletores solares |
| Título(s) alternativo(s): | Experimental analysis of the operational limits of a thermosyphon for applictions in solar collectors |
| Autor(es): | Holetz, Monique Goto |
| Orientador(es): | Alves, Thiago Antonini |
| Palavras-chave: | Tubos de calor Coletores solares Água - Experiências Heat pipes Solar collectors Water - Experiments |
| Data do documento: | 7-Fev-2014 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | HOLETZ, Monique Goto. Análise experimental dos limites operacionais de um termossifão para aplicações em coletores solares. 2014. 71 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014. |
| Resumo: | Os termossifões, também chamados de tubos de calor assistidos pela ação da gravidade, são os tipos mais simples de tubo de calor e que possuem várias aplicações em recuperação de calor industrial. Esses dispositivos são também uma alternativa viável para coletores solares, devido à sua relativa simplicidade de construção e ao bombeamento do fluido do trabalho realizado pela ação da gravidade devido à inclinação da superfície do coletor. O funcionamento dos termossifões apresenta limitações de operações, sendo estas: limite viscoso, limite de ebulição, limite sônico e limite de arrasto. Uma modelagem matemática é aqui desenvolvida para o cálculo desses limites operação, analisando a influência do comprimento do evaporador, do comprimento do condensador, diâmetro do termossifão e do fluido de trabalho utilizado. Em seguida, um termossifão é construído e testes experimentais são realizados para que seus resultados sejam comparados com os resultados obtidos na modelagem matemática. O termossifão foi construído com um tubo de cobre e o seu fluido de trabalho foi água deionizada. Foram realizados testes experimentais a fim de se avaliar o comportamento térmico do termossifão em relação aos limites operacionais. O termossifão operou de forma satisfatória para cargas térmicas variando de 5W a 80W. Os resultados teóricos quando comparados com resultados experimentais apresentaram boa concordância, mostrando que o modelo matemático pode ser usado como uma ferramenta para desenvolvimento de projeto de termossifões que podem ser aplicados a coletores solares. |
| Abstract: | The thermosyphons, also known as heat pipes assisted by gravity action, are the simplest kind of heat pipes which have various applications in industrial heat recovery. These devices are also a suitable alternative to solar collectors due to their relative simplicity of construction and pumping the working fluid accomplished by gravity due to their inclination of the collector surface. The operation of the thermosyphon has limitations which are: viscous limit, boiling limit, sonic limit and drag limit. A mathematical model is here developed to calculate these operational limits, taking into account the influence of the diameter, evaporator length, condenser length and working fluid selection. After that, a termosyphon is built and experimental tests were runned out so that their results are compared with the results obtained with the mathematical model. The thermosyphon was constructed with a copper tube and its working fluid was deionized water. Experimental tests were performed in order to evaluate the thermal behavior of the thermosyphon in relation to operational limits. The thermosyphon operated satisfactorily under heat loads ranging from 5 to 80 W. The theoretical results when compared with experimental results were in good agreement showing that the mathematical model can be used as a tool for developing thermosyphon design that can be applied to solar collectors. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16412 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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