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Condensador evaporativo em escala reduzida: projeto, construção e análise experimental

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Condensador evaporativo em escala reduzida: projeto, construção e análise experimental

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Título Condensador evaporativo em escala reduzida: projeto, construção e análise experimental
Outro título Reduced-scale evaporative condenser: design, construction and experimental analyses
Autor Walther, Felipe Marquardt
Orientador Schneider, Paulo Smith
Data 2009
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Mecânica.
Assunto Engenharia mecânica
[en] Evaporative condenser
[en] Industrial refrigeration
[en] Non-dimensional analyses
[en] Reduced-scale
Resumo Este trabalho apresenta um estudo experimental de um condensador evaporativo em escala reduzida, projetado e construído em laboratório, acompanhado de uma bancada para realizações de ensaios. O projeto do condensador evaporativo é feito por meio de uma análise dimensional e é utilizado um fator de redução de 1/4. A bancada experimental é composta por um evaporador e um reservatório de líquido, além do condensador. O evaporador é alimentado por água quente aquecida por uma resistência elétrica. O fluido refrigerante utilizado é o R-22 e ele circula na bancada pelo efeito de termosifão. A construção da bancada experimental é baseada na norma ASHRAE 64-1995. A finalidade da análise é determinar a capacidade de rejeição de calor e estudar o efeito da variação de parâmetros de funcionamento. Os testes são realizados para uma temperatura de condensação de 30,2 °C. Observa-se uma redução média de 13% na capacidade de rejeição de calor do condensador com um aumento da temperatura de bulbo úmido do ar de entrada de 16,5 °C para 18,5 °C. A maior transferência de calor ocorre com uma razão entre a vazão mássica de ar e de água aspergida sobre a serpentina próxima de dois. A capacidade do condensador pode ser aumentada com a utilização de um ventilador que aumente a vazão de ar. Os valores obtidos para o coeficiente de transferência de calor global oscilou em torno de 400 W/m2.C, valores que estão de acordo com a literatura consultada.
Abstract This work presents an experimental study from a reduced-scale evaporative condenser designed and built in the laboratory, together with a rig to perform the tests. The evaporative condenser design is made by means of a non-dimensional analysis and is used a reduction scale of 1/4. An evaporator and a liquid reservoir together with the evaporative condenser are the components from the rig. The evaporator is fed with hot water heated by an electrical resistance. It is used the R-22 as the refrigerant and it circulates by the thermosiphon effect. The rig construction is based on the standard ASHRAE 64-1995. The purpose of the experimental analyses is to determine the heat rejection capacity and the effects of the operation parameters variation. The tests are made with a condensing temperature of 30,2 °C. An average reduction of 13% in the heat rejection capacity is seen with the increase in the air inlet wet-bulb temperature, from 16,5 °C to 18,5 °C. The highest heat rejection occurs for a ratio between the air and sprayed water mass flow close to two. The heat rejection capacity can be increased if a larger fan is used to increase the air flow. The values obtained for the global heat transfer coefficient were close to 400 W/m2.C, which are consistent with the literature.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/24020
Arquivos Descrição Formato
000742654.pdf (1.864Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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