Análise preliminar para a estimativa da perda de calor sensível de um fluido homogêneo térmico em um reservatório de geometria cilindrica

This work analyzed the loss of sensible heat from one fluid to be considered homogeneous heat distribution on a thermal reservoir with cylindrical geometries composite insulating layers. We studied two thermal reservoirs with a volume of 20 liters, and the first has a layer thickness of 75 mm of expanding polyurethane foam wrapped in the polycarbonate container and the second container has only layer thickness of 5 mm of polycarbonate, as insulation of fluid of the external environment. The experimental results are compared with theoretical results obtained through a calculation script, displayed and detailed during the work development, from the theory of energy balance. The maximum error introduced between the theoretical and experimental results were 3.5% and 1.4% respectively for the Boilers with or without a polyurethane coating

Estudos exploratórios sobre propriedades térmicas do compósito cimento-polpa celulósica(CPC)

The search for a more aware use of available raw materials has led to a need to create more sustainable products. The use of natural fibers to reinforce cement, for instance, has been widely studied in the past decades because of the possibility that they can improve material properties such as thermal resistance and to compression, besides conferring a decrease in their total weight. This present study aimed at to conduct preliminary studies on the thermal resistance of the composite cement - Cellulose Pulp, using waste from the pulp and paper industry. Through experiments, it was found that the composite manufactured using the ratio 30 % Portland cement and 70 % pulp, showed satisfactory results regarding its thermal resistance, so it could be considered as a potential thermal insulation material, for use in constructions

Aplicação de redes neuronais artificiais à deteção e isolamento de falhas em processos industriais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Estudo ergonômico sobre o calor

O calor, no ambiente onde o ser humano vive ou trabalha, atribui-se a: -fatores físicos: relação entre temperatura, radiação, umidade e movimento do ar; fatores humanos: o ser humano atua como fonte de energia através de seu metabolismo e atividade física. o calor caracterizado por um determinado meio ambiente é o resultado da atuação de diferentes variáveis, tais como: sistema de construção, situação geográfica do ambiente físico, climatização artificial, etc.; idade, sexo, capacidade física, estado de aclimatação, vestuário, tipo, carga e regime de trabalho, etc. A partir do momento em que o indivíduo for introduzido num determinado meio ambiente térmico, todos estes fatores vão influenciar a transmissão de calor entre ele e o ambiente. Na pretensão de haver equilíbrio térmico no meio ambiente quente, constata-se a necessidade de providenciar medidas de proteção a nível do sujeito e do ambiente, para que prevaleçam situações ambientais "confortáveis", ou pelo menos, "tolerantes". Desse modo, através da: definição das condições térmicas tolerantes e de conforto, parte-se para projetar meios ambientes de trabalho, que tornem praticáveis um isolamento térmico do calor exterior, assim como a perda de calor de dentro para fora. Atuando-se sobre variáveis individuais e ambientais estaremos incidindo diretamente sobre os meios de transmissão, procurando-se diminuir a quantidade de calor que o organismo produz e/ou recebe e aumentar a possibilidade de dissipá-lo.

Desenvolvimento de material compósito a base de raspa de pneu e látex para isolamento térmico

The process of recycling has been stimulated by the markets for several reasons, mainly on economical and environmental. Several products have been developed from recycled materials that already exist as well as several residues have been studied in different forms of applications. The greater majority of the applications for thermal insulation in the domestic, commercial and industrial systems have been elaborated in the temperature ranges between low to medium reaching up to 180oC. Many materials such as glass wool, rock wool, polystyrene are being used which are aggressive to the environment. Such materials in spite of the effectiveness in the retention of heat flow, they cost more and when discarded take several years to be absorbed by the nature. This way, in order to adapt to a world politics concerning the preservation of the environment, the present study was intended to develop a material composed of natural/biodegradable materials and industrial residues. The development of such a product in the form of a composite material based on tyre scrapes and latex for thermal insulation is presented in this research work. Thermal and physical properties of the tire scrapes as well as latex were studied in order to use them as raw materials for the manufacture of the intended composite to be applied as a thermal insulator in hot and cold systems varying between 0ºC and 200oC, respectively. Composite blankets were manufactured manually, in weight proportions of 1:1 (50:50%); 1:2 (33:67%) and 2:1 (67:33%) (tire scrapes: latex) respectively. Physical, mechanical and thermal properties of the composites were analyzed to obtain data about the viability of using the composite as a thermal insulator. The analyses carried out were based on standards ABNT, ASTM and UL. The maximum temperature obtained for the composite as a thermal insulator was 200ºC, which meets the range of applications that could be used as a thermal insulator in domestic as well as industrial purposes. The experimental results prove that the composite can be used as a thermal insulator on heated or cooled surface

Aplicação de resíduo industrial para isolamento térmico: uma proposta para utilização do poliuretano de mamona com agregado de resíduo plástico termofixo

A aplicação de isolantes térmicos em sistemas construtivos promove vantagens com vistas ao conforto térmico de ambientes. E com isso, o aumento da produtividade em locais de trabalho, a sensação de bem-estar e a diminuição dos custos com climatização. A demanda por conforto ambiental, no âmbito da isolação térmica, somada ao advento de novas leis que regulam os requisitos mínimos de conforto, as exigências dos consumidores pela adoção de métodos de produção mais “limpos”, a fiscalização quanto à destinação de resíduos industriais, além da inserção de produtos no mercado com apelos ambientais, incentivaram o desenvolvimento da presente pesquisa. O presente trabalho trata da aplicação do poliuretano, visando comparar o desempenho térmico do derivado de origem vegetal (óleo de mamona) com adição de resíduo plástico termofixo em diferentes proporções (5%, 10%, 15% e 20%), com o poliuretano petrolífero, a lã de vidro e a lã de rocha através da análise de suas propriedades térmicas (condutividade térmica – k, difusividade térmica – e capacidade calorífica – Cp). . Após a realização dos ensaios, os compósitos estudados foram moídos e reutilizados como carga para novos compósitos. Com base nos resultados dos ensaios de propriedades térmicas, constatou-se que o material desenvolvido conduz menos calor que o poliuretano de petróleo, a lã de vidro e a lã de rocha, além de oferecer alta inércia térmica, bom desempenho térmico e baixo custo. Assim como foi comprovada a possibilidade de fabricação de novos compósitos para fins de isolamento, reutilizando os compósitos testados

Efeitos da temperatura e da movimentação do ar sobre o isolamento térmico do velo de ovinos em câmara climática

Foram utilizados dez ovinos da raça Corriedale - cinco machos e cinco fêmeas com pesos entre 52,2 e 87,6 kg - com o objetivo de avaliar o efeito da combinação da movimentação do ar (0 e 5,0 m/s) com a temperatura do ar (25, 30 e 40ºC) sobre a temperatura retal (T R, ºC), da epiderme (T E, ºC), da superfície do velo (T V, ºC) e do interior do velo (T I, ºC) e a espessura do velo (E V, cm) e suas relações com o isolamento térmico do velo. A presença de vento não teve efeito sobre as variáveis estudadas, o que sugere que fluxo de ar (<5,0 m/s) paralelo ao eixo corporal do animal tem pouco efeito sobre o isolamento térmico do velo, independentemente da temperatura do ar, que se mostrou altamente correlacionada, de forma positiva, com as temperaturas retal, do velo, do interior do velo e da epiderme. Sob temperaturas inferiores a 30ºC, a transferência de calor através do velo ocorreu via condução e convecção livre, enquanto sob altas temperaturas (>40ºC) o fluxo de calor sensível não foi significativa.

Estudo da convecção natural no interior de cavidades para aplicação em isolamento transparente de coletor solar plano

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dinâmica da troca de calor através do bico do tucano-toco, Ramphastos toco (Piciformes, Ramphastidae)

A regulação da temperatura corpórea, diante de variações da temperatura ambiente e/ou da taxa de produção de calor metabólico, envolve mecanismos reguladores da taxa de troca de calor entre o animal e o ambiente. Um destes mecanismos consiste na modulação da temperatura superficial de áreas especificas do corpo do animal, via ajustes vasomotores, que podem atuar tanto no sentido de promover a dissipação de calor (em uma situação de aumento da temperatura) quanto na retenção deste (em uma situação de queda de temperatura). Neste contexto, alguns animais exibem partes do corpo, como orelhas, membros, cauda, etc. que funcionam de maneira otimizada para realizar esta troca de calor. Nestes casos, estas partes são referidas como “janelas térmicas” e possuem em comum três características básicas: 1 - alta área superficial; 2 - baixo isolamento térmico; 3 – boa vascularização e controle do fluxo sanguineo na dependência da temperatura. Recentemente, o uso do bico como uma janela térmica foi descrito para o tucano-toco, Ramphastos toco (Aves, Ramphastidae), revelando ser esta uma estrutura com a maior capacidade de troca térmica já identificada. Naquele estudo, porém, a temperatura superficial das aves (bico) foi monitorada enquanto elas eram submetidas a mudanças bastante lentas (ao longo de várias horas) da temperatura ambiente, de forma que a dinâmica temporal da resposta exibida pelas aves permanecia ainda bastante desconhecida. Além disso, sabe-se que os membros das aves também atuam como importantes vias para troca de calor com o ambiente, e no caso do tucano toco, a regulação da temperatura superficial desses apêndices frente a variações da temperatura não tinha sido estudada. Portanto, o objetivo do presente estudo foi investigar a velocidade com que os ajustes vasomotores subjacentes à modulação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Umidificação e aquecimento do gás inalado em estação de anestesia com baixo fluxo de gases frescos com ou sem isolamento térmico do circuito ventilatório e com ou sem permutador de umidade e temperatura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise computacional do fenômeno de transferência de calor em paredes divisórias do tipo dry wall

O presente trabalho visa a fornecer uma contribuição ao estudo dos perfis formados a frio sob altas temperaturas, em conseqüência da deflagração de um incêndio. Especificamente, abordam–se assuntos inerentes ao fenômeno da transferência de calor em paredes do tipo steel frame – dry wall com ou sem isolamento térmico na cavidade. Para tanto, propõem–se modelos computacionais capazes de fornecer, com certa precisão, o valor de temperatura em qualquer ponto do sistema estudado. Dessa forma, é possível, então, traçar configurações de distribuição de temperatura (uniforme ou não–uniforme) na seção transversal dos montantes que constituem o painel, fornecendo subsídios para análise de estabilidade e pós–flambagem dos elementos estruturais em questão. As simulações numéricas de transferência de calor são efetuadas com auxílio dos programas computacionais ABAQUS e SAFIR, ambos baseados no método dos elementos finitos.

Umidificação e aquecimento do gás inalado em estação de anestesia com baixo fluxo de gases frescos com ou sem isolamento térmico do circuito ventilatório e com ou sem permutador de umidade e temperatura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Contêineres metálicos para canteiros de obras: análise experimental de desempenho térmico e melhorias na transferência de calor pela envoltória.

Os contêineres metálicos foram desenvolvidos para a utilização no setor de logística e transporte, mas por sua escala adaptável à das edificações e pela mobilidade e praticidade de instalação, tiveram sua utilização apropriada também pelo setor da construção civil. Essas instalações possuem diversas qualidades ambientalmente amigáveis, mas seu aspecto térmico é extremamente insuficiente: sem isolamento térmico, demandam alta carga térmica de refrigeração e aquecimento, no verão e inverno, respectivamente e, consequentemente, um alto consumo energético. Tal característica foi crucial para que se determinassem como objetivos da presente pesquisa investigar o comportamento térmico dessas construções metálicas, avaliar seus parâmetros de desempenho, conforto e estresse térmicos, por meio de uma ampla coleta de dados experimentais. O experimento com duração de um ano - contou com três tipologias de contêiner em escala real, sendo o primeiro em aço Tipo X sem isolamento térmico, o segundo com um isolamento térmico para o fenômeno da condução e o terceiro com isolamento térmico para o fenômeno da radiação. Os diferentes tipos de tratamentos térmicos proporcionaram melhorias à envoltória dos contêineres, chegando a uma diferença nas temperaturas internas de até 9 °C. Constatou-se a extrema necessidade de adequação do tipo de isolamento térmico dos contêineres ao uso a que tais instalações se destinam escritório ou alojamento, no caso dos canteiros de obras para que as características da envoltória minimizem de fato a demanda ou mesmo atinjam a eliminação da necessidade de condicionamento artificial.

Obtenção e caracterização de um eco-compósito à base de látex e bainha da palha do coqueiro para isolamento térmico e acústico

With the emergence of new technologies, has grown the need to use new materials, and this has intensified research on the collection and use of materials from renewable sources, is to reduce production costs and / or environmental impact. In this context, it was found that the sheath coconut straw, can be utilized as raw material for the production of a eco-composite that can be used as a thermal and acoustic insulator. After selected from the coconut sheaths were subjected to treatment with aqueous 2 % sodium hydroxide (NaOH). The composite study was produced with the sheath and coconut natural latex, with coconut sheath percentage in the proportions 15%, 25% and 35% of the total compound volume. Physical, thermal and acoustic properties of the composites were analyzed in order to obtain data on the use of viability as thermoacoustic insulation. The CP15 composites, CP25 and CP35 showed thermal conductivity 0.188 W/m.K, 0.155 W/m.K and 0.150 W/m.K, respectively. It can be applied as thermal insulation in hot systems to 200 ° C. The CP35 composite was more efficient as a thermal and acoustic insulation, providing 20% noise reduction, 31% and 34% for frequencies of 1 kHz, 2 kHz and 4 kHz, respectively. The analyzes were based on ABNT, ASTM, UL. Based on these results, it can be concluded that the eco-composite produced the hem of coconut can be used as thermal and acoustic insulation. Thus, it gives a more noble end to this material, which most often is burned or disposed of improperly in the environment.

Obtenção e caracterização de um eco-compósito à base de látex e bainha da palha do coqueiro para isolamento térmico e acústico

With the emergence of new technologies, has grown the need to use new materials, and this has intensified research on the collection and use of materials from renewable sources, is to reduce production costs and / or environmental impact. In this context, it was found that the sheath coconut straw, can be utilized as raw material for the production of a eco-composite that can be used as a thermal and acoustic insulator. After selected from the coconut sheaths were subjected to treatment with aqueous 2 % sodium hydroxide (NaOH). The composite study was produced with the sheath and coconut natural latex, with coconut sheath percentage in the proportions 15%, 25% and 35% of the total compound volume. Physical, thermal and acoustic properties of the composites were analyzed in order to obtain data on the use of viability as thermoacoustic insulation. The CP15 composites, CP25 and CP35 showed thermal conductivity 0.188 W/m.K, 0.155 W/m.K and 0.150 W/m.K, respectively. It can be applied as thermal insulation in hot systems to 200 ° C. The CP35 composite was more efficient as a thermal and acoustic insulation, providing 20% noise reduction, 31% and 34% for frequencies of 1 kHz, 2 kHz and 4 kHz, respectively. The analyzes were based on ABNT, ASTM, UL. Based on these results, it can be concluded that the eco-composite produced the hem of coconut can be used as thermal and acoustic insulation. Thus, it gives a more noble end to this material, which most often is burned or disposed of improperly in the environment.