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Title: Parâmetros concentrados no estudo da transferência de calor transiente em fluidos supercríticos
Authors: Machado, Pedro Perroni Rezende
metadata.dc.contributor.advisor: Alves, Leonardo Santos de Brito
metadata.dc.contributor.members: Sphaier, Leandro Alcoforado
Álvarez, Daniel Rodríguez
Issue Date: 16-May-2017
Abstract: O estudo dos fluidos supercríticos é de grande interesse por conta de suas variadas aplicações. Esses fluidos apresentam um comportamento diferenciado por conta da grande variação em suas propriedades físicas. O presente trabalho tem como objetivo a utilização do método dos Parâmetros Concentrados para aproximação das integrais e simplificação do problema de transferência de calor transiente em fluidos supercriticos, e a comparação dessas soluções com resultados obtidos pela Técnica da Transformada Integral Generalizada (GITT). Mostra-se que, para certas combinações de condições de contorno existe um superaquecimento transiente no fluido até acima da temperatura de regime permanente. O métodos dos Parâmetros concentrados de ordem 0 e 1 possui bons resultados na ausência do superaquecimento, porém não conseguem captar o perfil da temperatura média com o tempo apresentado na sua presença. As aproximações de ordem 2 conseguem capturar esse crescimento transiente e apresentam grande semelhança com a solução obtida pela GITT. Uma análise de não-normalidade é feita para as equações simplificadas obtidas pelo método de segunda ordem na tentativa de justificar essa capacidade de reprodução do superaquecimento não observada para ordems inferiores.
metadata.dc.description.abstractother: The field of study of supercritical fluids is very important because of its wide range of applications. These fluids present a different behavior since their physical properties have great variation. This work aims to use the improved lumped parameters formulation to simplify the transient heat transfer problem in supercritical fluids, and to compare these solutions with results obtained by the Generalized Integral Transform Technique (GITT). It is shown that for certain combinations of boundary conditions there exists a transient overheating in the fluid, which raises the bulk temperature above the steady state temperature. The lumped parameters formulations of order 0 and 1 present good results in the absence of overheating, but is unable to capture the bulk temperature profile that exists on its presence. On the other hand, the solutions using order 2 of approximation show the transient overheating and present good results with respect to the the solutions obtained by the GITT. A non-orthogonality analysis is done for the simplified equations obtained by the second order formulation in an attempt to justify this ability of capturing the overheating, which is not present in the lower order formulations.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/3601
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