Avaliação experimental de eficiência térmica de um recuperador de calor e caldeira em um sistema de cogeração

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Risco climático, vulnerabilidade socioespacial e eventos climáticos extremos relacionados ao calor e ao frio no estado do Rio Grande do Sul- Brasil

Pós-graduação em Geografia - FCT

Análise de dissipadores de calor com filmes de diamante CVD

Dissipadores de calor recobertos com filmes de diamante CVD foram desenvolvidos para acoplar a semicondutores, utilizando-se do Laboratório de Deposição de Filmes de Diamante CVD, na UNESP - Campus de Guaratinguetá e o Laboratório de Diamantes da Universidade São Francisco, em Itatiba, SP. Analisou-se o filme de diamante CVD sobre o silício, para emprego como dissipador de calor, porque o filme de diamante CVD pode ter o valor da condutividade térmica até cinco vezes superior ao do cobre e de dez vezes a do alumínio. Os filmes foram obtidos via deposição através de reator de filamento quente, trabalhando-se com vários filamentos retilíneos em paralelo, resultando assim em um processo que visou obter um filme mais uniforme e com grande área de deposição. Os dados para análises da composição química superficial dos filmes foram obtidos por Difração de Raios-X, Dispersão de Energia de Raios-X e para a verificação da morfologia e espessura do filme foi utilizada a Microscopia Eletrônica de Varredura. Para a verificação do comportamento da temperatura sobre o dissipador com o filme de diamante CVD foi utilizada uma câmera de imagem termográfica, marca Fluke, modelo Ti 40 FT. Foram obtidos filmes de 2 e 10 ?m sobre o silício. Estas espessuras ainda não oferecem um desempenho mecânico que o torne autosustentado. Do ponto de vista de desempenho térmico as análises mostraram que, mesmo com pequena espessura, o filme de diamante CVD apresentou bom resultado experimental. Os principais desafios de construção para esse dissipador de calor são a obtenção do filme com espessura acima de um mm e a garantia da qualidade do filme com a repetitividade do processo em cujo caso torna-se necessário definir as dimensões do dissipador antes da deposição do filme.

Um estudo sobre as operações unitárias de agitação, troca de calor em tanques e mistura de pós

De todas as operações, a agitação de fluidos, a troca de calor em tanques e a mistura de pós são, sem dúvida, as mais usuais, principalmente, na indústria de alimentos. Embora exigindo um estudo em separado, é comum estas operações unitárias estarem presentes, em instantes diferentes, no mesmo processo de fabricação. O propósito deste trabalho é enfatizar procedimentos de projeto para problemas práticos nas indústrias de processos envolvendo estas três operações. O modelo matemático proposto para a agitação de fluidos foi aplicado na substituição das tradicionais âncoras por impelidores de pás retas e inclinadas no processamento do suco concentrado de laranja. Observou-se que o tempo de permanência do suco no tanque de resfriamento caiu de quarenta para cinco minutos em decorrência da maior ação de mistura provocada pelas pás retas. O modelo proposto acompanha bem as exigências de potências requeridas pelo suco na medida em que é resfriado...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

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)

Dimensionamento de trocadores de calor aplicados à refrigeração da água do molde de um processo de lingotamento contínuo

This study aims to determine the most suitable type of heat exchanger to be applied to the water cooling the mold of a continuous casting process. Basically been studied four types of heat exchangers: shell and tube operating in counterflow, shell and tube operating in parallel flow, plate type and operating counterflow and plates operating in parallel flow. Initially is displayed design of heat exchangers for the conditions of the proposed application. With the heat exchangers dimensioned comparisons were made in order to set the heat exchanger more suitable for application. In the study, one comes to the conclusion that the plate type heat exchangers operating shows counterflow major advantage for this application

Calor e temperatura: uma revisão dos conceitos nas diferentes abordagens físicas

This work research and analyses the formulations and concepts of heat and temperature presented in Physics textbooks. These issues are deemed important because students often have difficulties differentiating and understanding such concepts, which compromises their education. The goal is to show that well-established relationships between Physical quantities such as energy, pressure, heat and temperature, even in different theories of Classical and Quantum Physics are not enough to define either temperature or heat. It also presents simple experiments that complement the teaching and learning of these concepts

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

Comparação da eficiência térmica de trocadores de calor no laboratório de sistemas térmicos da Faculdade de Engenharia

This work aims to verify and compare the efficiency of heat exchangers used in the thermal systems laboratory at Faculdade de Engenharia do Campus de Guaratinguetá - UNESP. Basically, it has been studied two types of heat exchangers: plate type, operating in parallel flow and counter-flow, shell and tube type and also operating in parallel flow and counter flow. Initially it has been presented the didactic equipment and procedures for use of these heat exchangers in the proposed experiments. With the results obtained from the experiments, comparisons were made in order to define the behavior of the heat exchangers regarding some variables. In the study, one comes to the conclusion that the results from shell and tube type of heat exchanger, used in the thermal systems lab, are superior in all conditions analyzed

Estudo de um ciclo de vapor utilizado para tratamento de superificies metálicas: estudo preliminar de caso

The use of heat in parallel with relative low temperatures and applied to several areas of the industry is essential for the main manufacturing processes, like drying, dehydrating, concentration, annealing, production of chemical reactions, and microbiological sterilization. Without neither the heat nor the coming of a great quantity of thermal heat, with high quality, there would not be the “modern society”, with its high standards of living plus its high consumption levels; from services to goods in general. Within an almost absolute way, the heat flows are obtained from vapor systems. Thus, in this work we are going into the operation of a vapor system, composed of two firetube boilers dimensioned to supply vapor for three processes. However, with the transfer of one of the processes to another plant, the system got over-dimensioned. But, taking advantage of this scenario, the two boilers were used to supply vapor to further processes, causing their intermittent usage. Moreover, the operational alternative adopted by the maintenance engineering of the plant for a creating a solution has been presented; both the positive points and negative ones were disclosed, likewise the possibility of improvement points

Análise da troca de calor em sistemas de injeção de termoplásticos – um estudo de caso: polipropileno

The purpose of this work was to define the processes through which the cooling of thermoplastics parts occur inside the mold cavity in an injection process. The plastic materials have become more widespread in the automobile industry and, among its manufacturing processes, injection moulding develops quickly, allowing the manufacturing of quality parts in great volumes. Data was collected from the injection of Volkswagen Gol NF 23X (Gol Generation 5). Using approximated methods for calculation for the heat Exchange inside the mould, in the cooling system, the required water flow was determined to properly cool the parts. Comparing the obtained value with Project specifications, it was verified that the method, in spite of incurring in some mistakes, is efficient in determining the flow of cooling fluid and serves as a verification tool for the parameters defined on project, and can be applied to simple projects. The definition of the cooling system, in practice, is dependent on innumerable variables and each case must be approached in itself, since the parameters for one product may not be ideal for another

Análise dos efeitos das deformações estruturais sobre a transferência transversal de carga em um veículo do tipo fórmula SAE submetido a uma aceleração lateral constante

This paper studies the frame deformations on a formula SAE vehicle in steady-state cornering and its influence on the lateral load transfers and, consequently, on the tires normal loads due to the applied lateral load. For a vehicle with a perfect rigid frame, the vehicle mass, the position of the center of gravity and the suspensions are the only factors responsible for the load distribution between the tires. When the frame deformations are no longer negligible, the frame deformations affect the loaddistribution between the tires. The frame flexibility turns it able to behave as an additional set of springs to the suspension system, thus changing the behavior of the set. This paper describes howit happens and suggests ways to minimize this phenomenon

Energia, suas formas e transformações: uma abordagem contextualizada por meio de material não-formal

Energy is a physical quantity very present in physics. Although extremely useful, its concept is very abstract for most students in high school and college. Identify the presence and form of energy in a given phenomenon is not simple, as there is immediate understanding on the transfer and transformation. This work emphasizes the study of mechanical energy in its different forms as well as the thermal energy, considering the possible transformations between them. To this end, use is mad of toys, exploring its potential as an alternative material to be use in supplement classroom teaching in primary and secondary levels. The proposed use of ludic pedagogy takes into account the author’s experience as an intern project Toy Scientific Department of Physics and its role as mediator in the workshops offered by the project to school at these levels

Estudo dos processos de geração e transferência de cargas em corantes cianinas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)