Dissertação

Avaliação das condições críticas para a ocorrência de ebulição em permutadores de calor líquido/gás EVALUATED

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver, construir e testar uma instalação experimental para caracterizar as condições dr ocorrência de ebulição num arrefecedor intermédio do tipo líquido-ar e assim compreender este fenómeno. A secção de testes projetada foi adaptada a uma instalação experimental para simular o funcionamento de um permutador de calor e instalou-se a instrumentação necessária para a recolha de dados. Foram determinados os ângulos de contacto entre as superfícies de teste, de alumínio 3003, e os líquidos para caracterizar a sua interação. A rugosidade das superfícies foi medida para caracterizar a topografia das mesmas. Conduziram-se testes de ebulição em escoamento com água e com uma mistura de etilenoglicol com água (50/50 em volume) para entender se a secção de testes e a instalação experimental identificavam, através de diferentes métodos presentes na literatura, o início da ebulição e realizou-se uma comparação dos resultados obtidos. Concluiu-se que a mistura necessita de um fluxo de calor e sobreaquecimento superiores para iniciar a ebulição, quando comparada com a água para as mesmas condições experimentais. Realizaram-se testes com caudais mássicos de 3,5 kg/h, 5 kg/h e 10 kg/h que verificaram o aumento de sobreaquecimento necessário para o ONB com o aumento do caudal mássico. Através de uma câmara de alta velocidade registou-se o início e diferentes fases e fenómenos de ebulição nucleada. Globalmente, os testes realizados demonstram que a instalação desenvolvida permite estudar as condições críticas de ocorrência de ebulição nucleada, nas condições de funcionamento estipuladas para o permutador de calor em estudo.
Ebulição em escoamento, arrefecedor intermédio tipo líquido-ar, início de ebulição nucleada, transmissão de calor.

dezembro 14, 2021, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

António Luís Nobre Moreira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Ana Sofia Oliveira Henriques Moita

Academia Militar

Professor Auxiliar