Orientador : Kamal Abdel Rodi Ismail

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas

Resumo: Neste trabalho é apresentado um modelo para descrever o comportamento dinâmico de um armazenador de calor sensível em placas planas. O modelo físico é composto de um conjunto de placas planas eqüidistantes através do qual escoa fluido de trabalho. O modelo analítico é baseado na equação de...

Resumo: Neste trabalho é apresentado um modelo para descrever o comportamento dinâmico de um armazenador de calor sensível em placas planas. O modelo físico é composto de um conjunto de placas planas eqüidistantes através do qual escoa fluido de trabalho. O modelo analítico é baseado na equação de conservação de energia para o fluido e na equação de condução de calor bidimensional para as placas armazenadoras. O modelo é resolvido usando a técnica de diferenças finitas para vários parâmetros geométricos e operacionais. Para veri­ficar e confirmar os resultados numéricos foi projetado, construído, montado e instrumentado um modelo experimental que permite testar unidades modulares de armazenadores térmicos com condições operacionais ajustáveis. Resultados de experimentos nas mesmas condições de avaliação numérica foram feitos e comparados' com os resultados numéricos mostrando boa concordância. É incluído também neste trabalho uma análise técnica e econômica de um armazenador de calor em condições reais de trabalho para implantação imediata na indústria siderúrgica

Abstract: This work presents an analytical model to describe the dynamic behaviour of a sensible heat storage of parallel plate type. The physical mode! is composed of parallel of a set of thick parallel sheets arranged such that the transport fluid flows in between. The analytical model is based...

Abstract: This work presents an analytical model to describe the dynamic behaviour of a sensible heat storage of parallel plate type. The physical mode! is composed of parallel of a set of thick parallel sheets arranged such that the transport fluid flows in between. The analytical model is based upon the equation of energy for the transport fluid and the two dimensional heat conduction equation for the solid plates together with the adequate boundary and initial conditions. The set of equations were solved numerically for different operational and geometrical parameters by using a finite difference scheme. In order to confirm the numerical results an experimental rig was designed, constructed and instrumented to test modular storage units under various operational conditions. Numerical results were compared with experiments and good agreement was found. It is included in this work a technical and economic analysis of a heat storage in real work's conditions to implant imediatelly in steel industry