dc.creator |
GALLI, Marcos |
|
dc.date.issued |
2002-11-18 |
|
dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3521 |
|
dc.description.abstract |
This work describes a didactic test rig both for simulation of a control system
and for studies thermal exchange in a shell and tube type heat exchanger enabling
simulation of several configuration of flow currents. Another aspect and purpose of the
test rig is the possibility to study and analysis of the dynamic behavior of the heat
exchanger temperature control using a frequency inverter as final control element
instead of the conventional control valves for controlling the flow rate. Several
temperature measurements in the inlets and outlets of the heat exchanger have been
executed, allowing the obtainment of the overall heat transfer coefficients for concurrent
and countercurrent flows. These results were compared with the theoretical ones
calculated with the heat exchanger dimensions, fluid and flows characteristics. Related
to the control system, a temperature control optimization has been executed by using the
Ziegler-Nichols limit sensitivity of tunning method. Using the graphic resources of the
used supervisory software, the static and dynamic characteristics of the process were
obtained for the elaboration of the system mathematical model and than the simulation
with the Simulink software, were made, using the same tunning method. An analysis of
the results have shown a good agreement between experiments and theory for both the
thermal and the control viewpoint. An analysis of the obtained results is presented
showing good agreement between the experimental and theoretical approach for both
thermal and control system treatment. Also, some suggestions for future studies
exploring the available and possible resources of the test rig are presented. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Trocadores de calor |
pt_BR |
dc.subject |
Transferência de calor |
pt_BR |
dc.subject |
Controle de temperatura |
pt_BR |
dc.subject |
Inversores de freqüência |
pt_BR |
dc.title |
Projeto e desenvolvimento de uma bancada didática de testes para análise de troca térmica e estabilidade do sistema de controle |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2023-02-27 |
|
dc.date.available |
2023-02-27T13:59:49Z |
|
dc.date.accessioned |
2023-02-27T13:59:49Z |
|
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3358393116718446 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
VARELLA, Sebastião |
|
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4161320841501404 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
MENDES, Pedro Paulo de Carvalho |
|
dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1705675806454903 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Este trabalho apresenta uma bancada didática de testes para uso tanto em
simulação de controle como para estudo da troca térmica, através de um trocador de
calor do tipo casco e tubos, possibilitando diversas configurações de correntes de fluxo.
Outra finalidade do sistema é o estudo e análise do comportamento dinâmico do
controle de temperatura do trocador, utilizando como elemento final de controle um
inversor de freqüência na manipulação na vazão, substituindo o estrangulamento do
fluxo provocado por válvulas de controle convencionais. Foram efetuadas diversas
medições de temperatura nas entradas e saídas do trocador, permitindo a obtenção do
coeficiente global de transferência de calor para os escoamentos concorrente e
contracorrente. Os valores obtidos foram comparados com os valores calculados a partir
das características do trocador, do fluido e do escoamento. No sistema de controle, foi
efetuada a otimização do controle de temperatura aplicando o método de sintonia da
sensibilidade limite de Ziegler-Nichols. Empregando-se os recursos gráficos do
software supervisório utilizado, foram obtidas as características estáticas e dinâmicas do
processo para elaboração do modelo matemático do sistema, sendo então feita a
simulação com o software Simulink utilizando o mesmo método de sintonia. É
apresentada uma análise dos resultados obtidos evidenciando a aproximação entre os
resultados teóricos e práticos do sistema térmico e do sistema de controle, assim como
sugestões para futuros estudos explorando os recursos disponíveis e possíveis do
sistema. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
pt_BR |
dc.relation.references |
GALLI, Marcos. Projeto e desenvolvimento de uma bancada didática de testes para análise de troca térmica e estabilidade do sistema de controle. 2002. 96 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2002. |
pt_BR |