[pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DO SUPER-RESFRIAMENTO DA ÁGUA EM CÁPSULAS CILÍNDRICAS

[en] EXPERIMENTAL STUDY OF SUPERCOOLING WATER IN CYLINDRICAL CAPSULES APPLIED TO THE THERMAL STORAGE

[pt] JUAN JOSE MILON GUZMAN

[pt] REFRIGERACAO

[pt] SUPER-RESFRIAMENTO

[pt] NUCLEACAO

[pt] TERMOACUMULACAO

[pt] CONDICIONAMENTO DE AR

[pt] MUDANCA DE FASE

[en] REFRIGERATION

[en] SUPERCOOLING

[en] NUCLEATION

[en] THERMAL STORAGE

[en] AIR CONDITIONING

[en] PHASE CHANGE

[pt] Um dispositivo experimental foi desenvolvido para o estudo do super-resfriamento da água em cápsulas cilíndricas visando sua utilização em processos de termo-acumulação. A bancada experimental é constituída basicamente por: seção de teste, sistema de resfriamento, sistema de visualização e sistema de aquisição e armazenamento de dados. A temperatura do fluido externo, ou fluido de transferência (FT), uma solução aquosa de álcool a 50% por volume, foi mantida fixa por um banho de temperatura controlada durante cada teste. O trabalho foi dividido em quatro etapas. A primeira trata do estudo estatístico do super- resfriamento e nucleação, onde foram utilizadas 4 cápsulas de materiais distintos (alumínio, bronze, PVC e acrílico) de 45 mm de diâmetro, com diferentes temperaturas do FT. A segunda etapa investiga a Taxa de Resfriamento, parâmetro que quantifica a queda da temperatura e influencia fortemente o superresfriamento e a nucleação. Na terceira etapa, foi estudada a influência da rugosidade da parede interna da cápsula. Nesta etapa, quatro diferentes cápsulas de alumínio, com diferentes rugosidades, foram utilizadas. Finalmente, na quarta etapa, foram realizadas visualizações do processo de nucleação para posterior processamento e melhor entendimento do fenômeno. Os resultados obtidos indicam que o material da cápsula (condutividade e rugosidade) e a temperatura do FT têm grande influência nos fenômenos de super-resfriamento e nucleação da água em cápsulas cilíndricas, afetando, fortemente, o processo de mudança de fase.

[en] An experimental device was developed to investigate the supercooling phenomenon in water inside cylindrical capsules used for cold storage process. The experimental device is formed by the test section, the cooling system, the visualization system and the data acquisition and storage system. The temperature of the transfer fluid (TF), a water-alcohol mixture (50% volume), is controlled by a constant temperature bath (CTB). The work was divided in four stages. The first is the statistical study of the supercooling and nucleation phenomena, where four capsules of 45 mm diameter made with different materials (aluminum, brass, PVC and acrylic) had been used, with different temperatures of the FT. The second stage studies the Cooling Rate, a parameter related to the supercooling and nucleation phenomena. In the third stage, the influence of the superficial roughness of the internal wall was investigated. Four aluminum capsules, with different roughness, were used. Finally, in the fourth stage, visualizations of the nucleation process had carried out, for posterior processing and analysis. The results indicate that the material of the capsule (conductivity and roughness) and the temperature of the TF have a considerable influence in the supercooling and nucleation phenomena of the water inside cylindrical capsules, strongly affecting the phase change process.

SERGIO LEAL BRAGA

JOSE ALBERTO DOS REIS PARISE

LUIS FERNANDO ALZUGUIR AZEVEDO

PAULO ROBERTO DE SOUZA MENDES

SERGIO LEAL BRAGA

CARLOS EDUARDO REUTHER DE SIQUEIRA

HELCIO RANGEL BARRETO ORLANDE

2004-11-11

2004-07-30

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=5700@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=5700@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.5700