Modelagem matemática e simulação computacional do receptor de um sistema dish stirling, com proposições de modificações geométricas visando diminuir as perdas por transferência de calor

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: SOUZA, André Leandro de
• Orientador(a): VENTURINI, Osvaldo José
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Dish/Sitrling; Simulação Computacional; Modelagem matemática; Transferência de calor; Spillage
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2425

Este trabalho apresenta uma avaliação do sistema Dish Stirling Trinum, que se encontra instalado no Laboratório de Energia Heliotérmica da Unifei. Essa avaliação é realizada utilizando análise experimental, modelagem matemática e simulação computacional. A princípio é realizada uma análise experimental para obter dados importantes para as outras etapas da avaliação. Depois é desenvolvida uma modelagem matemática com referência nos trabalhos de Caballero, 2013 e Castellanos, 2012, para avaliar as perdas por transferência de calor que ocorrem no receptor deste sistema. As perdas térmicas são avaliadas de duas maneiras, as perdas dinâmicas que ocorrem durante o funcionamento do sistema, e posteriormente são avaliadas as perdas térmicas para as diversas inclinações e velocidades do vento que o sistema pode atingir durante seu funcionamento. Em outra etapa dessa avaliação a simulação computacional com software CFD é utilizada para avaliar a velocidade do vento na região da cavidade e no entorno do receptor do sistema Trinum, considerando diferentes inclinações e velocidades do vento. Através da simulação computacional também são avaliadas as perdas por radiação e por convecção com base nas velocidades apuradas para cavidade do receptor. Com base nas avaliações das etapas anteriores são propostos e avaliados dez modelos diferentes de modificação da geometria do receptor que diminua a velocidade de ar na cavidade do receptor. Ainda utilizando a simulação computacional são avaliadas as perdas óticas por extravasamento (perdas por Spillage) para o receptor real do sistema e para os modelos propostos.