Dissertação

{pt_PT=Geo-contact thermal resistance in shallow geothermal energy applications} {} EVALUATED

{pt=A importância da resistência de contato térmico entre geoestruturas e solo não foi previamente examinada em detalhes e não é imediatamente aparente se o efeito da resistência de contato térmico é significativo para sistemas de troca de geo-calor ou não. Um teste de bancada de laboratório e um estudo numérico térmico de uma resistência de contato térmico entre concreto e solo foram executados nesta tese, o estudo numérico térmico foi simulado pelo software de elementos finitos Abaqus. O teste de bancada de laboratório enfocou o valor medido da resistência de contato térmico e como ela é afetada pela compactação do solo. A análise térmica estudou o efeito de condições variáveis ​​(condutância térmica dos materiais e diâmetro de contato), e como isso afetará as temperaturas e o fluxo de calor ao longo do eixo da amostra. O teste demonstrou que uma resistência térmica de contato finita, embora pequena, poderia ser determinada. Uma menor resistência de contato térmico foi encontrada quando uma compactação mais pesada na areia foi aplicada, o que também levou a um maior fluxo de calor através da interface. Se a condutividade térmica de um material diminuir, as temperaturas ao longo do eixo do material serão menores com um fluxo de calor mais alto. q2 e ΔT têm o mesmo valor se a condutância térmica dos dois materiais for alterada. Como o modelo está trabalhando com condições de contorno fixas, o fluxo de calor total através da amostra deve ser o mesmo., en=The importance of the thermal contact resistance between geo-structures and soil has not previously been examined in detail and it is not immediately apparent if the thermal contact resistance effect is significant for geo-heat exchange systems or not. A laboratory benchtop test and a thermal numerical study of a thermal contact resistance between concrete and soil were executed in this thesis, the thermal numerical study was simulated by the finite element software Abaqus. The laboratory benchtop test focused on the measured value of the thermal contact resistance and how it is affected by compaction of the soil. The thermal analysis studied the effect of varying conditions (thermal conductance of the materials and contact diameter), and how it will affect the temperatures and heat flow along the axis of the sample. The testing demonstrated that a finite, though small contact thermal resistance could be determined. A lower thermal contact resistance was found when a heavier compaction on the sand was applied, this led also to a bigger heat flux through the interface. If the thermal conductivity of a material decreases, then the temperatures along the axis of the material will be smaller with a higher heat flow. q2 and ΔT have the same value if the thermal conductance of the two materials are switched. Since the model is working with fixed boundary conditions, the total heat flow through the sample must be the same.}
{pt=Resistência de contato, energia geotérmica, en=contact resistance, geothermal energy}

Junho 20, 2018, 10:0

Orientação

ORIENTADOR

Peter John Bourne-Webb

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar