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Publicação
Modelação térmica e hidrodinâmica de condensadores para aplicação em sistema de recuperação de energia térmica de veículos automóveis
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A recuperação da energia térmica do escape afigura-se como uma vertente com importância
relevante para o aumento da eficiência energética dos motores de combustão interna, tendo
benefícios em termos económicos e ambientais. O presente trabalho centra-se no estudo e
dimensionamento do condensador a integrar num sistema de ciclo de Rankine, tendo-se
optado pela seleção de um permutador de placas do tipo “chevron”. O permutador para
efeitos de cálculo é dividido em três zonas distintas: i) pré-arrefecedor; ii) condensador e iii)
sub-arrefecedor.
O presente estudo apresenta uma revisão bibliográfica alargada para o coeficiente de
transferência de calor por convecção e perda de carga associada ao escoamento. Para cada
zona do permutador são utilizados três fluidos de trabalho distintos: água, etanol e R245fa.
Para o fluido refrigerante considerou-se água. Tendo em conta a revisão bibliográfica
efetuada, foram implementados modelos para a perda de carga e para a transferência de calor
no permutador, atendendo à seleção do fluido de trabalho e ao fluido refrigerante. Os
resultados obtidos permitiram verificar que a utilização do fluido de trabalho água, conduz
a um condensador mais compacto.
Por último é efetuada a otimização do sistema, mediante alteração da temperatura de
funcionamento do permutador. Os resultados permitiram verificar a diminuição da
temperatura de saída do fluido refrigerante possibilita: i) uma redução do volume do
permutador; ii) uma diminuição da perda de carga associada.
Descrição
Palavras-chave
Eficiência energética Ciclo de Rankine Condensador de placas Transferência de calor Perda de carga