Modelagem numérica e análise do comportamento térmico de materiais de mudança de fase para isolamento térmico de recipiente cilíndrico

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorPacheco, César Cunha-
Autor(es): dc.contributorPinheiro, Isabela Florindo-
Autor(es): dc.contributorLisboa, Kleber Marques-
Autor(es): dc.creatorSousa, Leonardo Oliveira de-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:41:35Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:41:35Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-07-27-
Data de envio: dc.date.issued2022-07-27-
Data de envio: dc.date.issued2021-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/25858-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/775601-
Descrição: dc.descriptionO objetivo principal deste trabalho é analisar um recipiente cilíndrico isolante utilizando materiais de mudança de fase (em inglês, Phase change materials)de baixo custo (H2O), realizando a comparação de resultados obtidos por uma análise experimental com arduíno e uma análise numérica utilizando a formulação de volumes finitos. O modelo numérico adotado para a análise com mudança de fase foi o método do termo fonte para a solução unidirecional do campo de temperatura para o problema de condução térmica transiente em coordenadas cilíndricas para casos com uma , duas e três camadas em que ao menos uma camada sofrerá mudança de fase. Esses modelos possuem condições de contorno de 1◦, 2◦ e 3◦ tipo nos volumes externos da malha espacial do MVF, definição da condutividade térmica, nas interfaces dos volumes em mudança de fase, através do método da transformada de Kirchoff. Já a obtenção dos coeficientes de transferência de calor é dado através do método dos parâmetros concentrados, utilizando os dados experimentais realizados na região do tempo em que não há troca de fase. As análises experimentais foram feitas a partir da comparação com o método numérico desenvolvido e o erro médio para o caso de duas camadas foi de 7.58◦C e de 4.05◦C no caso de 3 camadas. O caso de uma camada foi feito para comparação do código desenvolvido com uma solução analítica presente na literatura com erros na ordem de 10^−7-
Descrição: dc.descriptionThe main objective of this document is to analyze an insulating cylindrical container using phase change matherials (H2O), comparing the results obtained by an experimental analysis performed with Arduino and a numerical analysis using the finite volume formulation. The numerical model adopted for the phase shift analysis was the source term method for the unidirectional solution of the temperature field to the transient thermal conduction problem in cylindrical coordinates for one, two, and three-layer cases in which each case has a layer that will undergo a phase change. These models have boundary conditions of 1◦, 2◦ and 3◦ type in the external volumes of the spatial mesh of the MVF, the definition of the thermal conductivity, in the interfaces of the volumes in phase change, through the method of the Kirchoff transform. The obtention of heat transfer coefficients through is given by the lumped parameters method, using the experimental data carried out in the time region in which there is no phase change. The experimental analyzes were carried out compared with the numerical method developed and the average error for the two-layer case was 7.58◦C and 4.05◦C for the 3-layer case. The case of a layer was made to compare the code developed with an analytical solution present in the literature with errors in the order of 10^−7-
Descrição: dc.description92 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectTroca de calor-
Palavras-chave: dc.subjectMudança de fase-
Palavras-chave: dc.subjectMétodo de Volumes Finitos-
Palavras-chave: dc.subjectCoordenadas Cilíndricas-
Palavras-chave: dc.subjectTransformada de Kirchoff-
Palavras-chave: dc.subjectTransmissão de calor-
Palavras-chave: dc.subjectMétodo numérico-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia mecânica-
Palavras-chave: dc.subjectHeat Exchange-
Palavras-chave: dc.subjectPhase Change-
Palavras-chave: dc.subjectNumerical Methods-
Palavras-chave: dc.subjectFinite Volume Method-
Palavras-chave: dc.subjectCylindrical Coordinates-
Palavras-chave: dc.subjectKirchoff Transform-
Título: dc.titleModelagem numérica e análise do comportamento térmico de materiais de mudança de fase para isolamento térmico de recipiente cilíndrico-
Tipo de arquivo: dc.typeTrabalho de conclusão de curso-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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