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https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2425
Tipo: | Dissertação |
Título: | Modelagem matemática e simulação computacional do receptor de um sistema dish stirling, com proposições de modificações geométricas visando diminuir as perdas por transferência de calor |
Autor(es): | SOUZA, André Leandro de |
Primeiro Orientador: | VENTURINI, Osvaldo José |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | COBAS, Vladimir Rafael Melian |
Resumo: | Este trabalho apresenta uma avaliação do sistema Dish Stirling Trinum, que se encontra instalado no Laboratório de Energia Heliotérmica da Unifei. Essa avaliação é realizada utilizando análise experimental, modelagem matemática e simulação computacional. A princípio é realizada uma análise experimental para obter dados importantes para as outras etapas da avaliação. Depois é desenvolvida uma modelagem matemática com referência nos trabalhos de Caballero, 2013 e Castellanos, 2012, para avaliar as perdas por transferência de calor que ocorrem no receptor deste sistema. As perdas térmicas são avaliadas de duas maneiras, as perdas dinâmicas que ocorrem durante o funcionamento do sistema, e posteriormente são avaliadas as perdas térmicas para as diversas inclinações e velocidades do vento que o sistema pode atingir durante seu funcionamento. Em outra etapa dessa avaliação a simulação computacional com software CFD é utilizada para avaliar a velocidade do vento na região da cavidade e no entorno do receptor do sistema Trinum, considerando diferentes inclinações e velocidades do vento. Através da simulação computacional também são avaliadas as perdas por radiação e por convecção com base nas velocidades apuradas para cavidade do receptor. Com base nas avaliações das etapas anteriores são propostos e avaliados dez modelos diferentes de modificação da geometria do receptor que diminua a velocidade de ar na cavidade do receptor. Ainda utilizando a simulação computacional são avaliadas as perdas óticas por extravasamento (perdas por Spillage) para o receptor real do sistema e para os modelos propostos. |
Abstract: | This paper presents an evaluation of the Dish Stirling Trinum system, which is installed in the Unifei Heliothermic Energy Laboratory. This evaluation is performed using experimental analysis, mathematical modeling and computational simulation. At first, an experimental analysis is performed to obtain important data for the other stages of the evaluation. Then a mathematical modeling is developed with reference to the works of Caballero, 2013 and Castellanos, 2012, to evaluate the heat transfer losses that occur in the receiver of this system. The thermal losses are evaluated in two ways, the dynamic losses that occur during the operation of the system, and later also the thermal losses are evaluated for the different inclinations and wind speeds that the system can attain during its operation. In another stage of this evaluation, the computational simulation is used to evaluate the wind speed in the region of the cavity and in the surroundings of the receiver of the Trinum system, considering different inclinations and wind speeds. The computational simulation also evaluates the losses by radiation and convection based on the rates obtained for the receiver cavity. Based on the evaluations of the previous steps, ten different modification models for receiver geometry are proposed and evaluated that decrease the air velocity in the receiver cavity. Still using the computational simulation, the optical losses (Spillage losses) are evaluated for the actual receiver of the system and for the proposed models. |
Palavras-chave: | Dish/Sitrling Simulação Computacional Modelagem matemática Transferência de calor Spillage |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Itajubá |
Sigla da Instituição: | UNIFEI |
metadata.dc.publisher.department: | IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2425 |
Data do documento: | 18-Mai-2018 |
Aparece nas coleções: | Dissertações |
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