Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/48492
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisor1Luiz Machadopt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2021890970181321pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Willian Moreira Duartept_BR
dc.contributor.referee1Lis Nunes Soarespt_BR
dc.contributor.referee2Ricardo Junqueira Silvapt_BR
dc.contributor.referee3Juan Jose Garcia Pabonpt_BR
dc.creatorKássio Nogueira Cançadopt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3981316891519635pt_BR
dc.date.accessioned2022-12-28T18:05:57Z-
dc.date.available2022-12-28T18:05:57Z-
dc.date.issued2020-08-13-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/48492-
dc.description.abstractQuenching is a heat treatment process of paramount importance in the production of steel tubes. This treatment aims to give the steel the desired mechanical properties. Among the various existing quenching processes, one of the most used consists of immersing the tube in a water tank equipped with a system that promotes the rotation of the tube during cooling. The present work has as main objective the design, the dimensioning and the construction of a test bench for experimental determination of the heat transfer coefficient between the inner surface of the tube and the water under conditions similar to the quenching process. To validate the experimental procedures, almost all tests were conducted with the static tube with internal single-phase water flow of liquid and steam. The results were compared with theoretical values obtained through correlations available in the literature. In the case of steam flow, the experimental data showed good agreement, with 95 \% of the points showing a maximum error of $ \pm $ 30 \% in relation to theoretical values with an mean absolute relative difference (MARD) of 14 \% . For liquid water, 75 \% of the experimental points showed a maximum error of $ \pm $ 30 \% compared to theoretical values and the absolute average was 28 \%. In addition, the values obtained with liquid water were systematically lower than the theoretical ones. Tests to assess the effects of rotation were conducted using water in the vapor state for rotations of 25, 50 and 100 RPM. At the highest rotational speed, for all tested situations, the heat exchange coefficient was lower than that for the stationary tube, suggesting that higher speeds inhibit heat exchange. The heat transfer coefficients for the rotating tube were compared with values obtained by a correlation of SEGHIR-OUALI et al. Despite the test conditions being outside the range of validity of this correlation, the evolution curve of the experimental results showed a coherent behavior in relation to the referred correlation.pt_BR
dc.description.resumoA têmpera é um processo de tratamento térmico de suma importância na produção de tubos de aço. Esse tratamento visa conferir ao aço as propriedades mecânicas desejadas. Dentre os diversos processos de têmpera existentes, um dos mais utilizados consiste em imergir o tubo em um tanque de água dotado de um sistema que promove a rotação do tubo durante o resfriamento. O presente trabalho tem como principal objetivo a concepção, o dimensionamento e a construção de um banco de testes para determinação experimental do coeficiente de transferência de calor entre a superfície interna de um tubo e a água em condições similares ao processo de têmpera. Para validar o procedimento experimental, quase todos os testes foram conduzidos com o tubo estático com escoamento interno de água monofásico de líquido e vapor. Os resultados foram comparados com valores teóricos obtidos por meio de correlações disponíveis na literatura. No caso do escoamento de vapor, os dados experimentais mostraram boa concordância, com 95 \% dos pontos apresentando um erro máximo de $\pm$ 30 \% em relação aos valores teóricos e com uma diferença relativa média absoluta (MARD) de 14 \%. Para a água liquida, 75 \% dos pontos experimentais apresentaram erro máximo de $\pm$ 30 \% comparados aos valores teóricos e a média absoluta foi de 28 \%. Além disso, os valores obtidos com água liquida mostraram-se sistematicamente inferiores aos teóricos. Os testes para avaliar os efeitos da rotação foram conduzidos utilizando água no estado vapor para as rotações de 25, 50 e 100 RPM. Na rotação maior, para todos as situações testadas, o coeficiente de troca de calor foi menor que aquele para o tubo estacionário, sugerindo que rotações mais elevadas inibem a troca de calor. Os coeficientes de troca de calor para o tubo em rotação foram comparados com valores obtidos pela correlação de SEGHIR-OUALI et al. Não obstante as condições de testes estarem fora do intervalo de validade dessa correlação, a curva de evolução dos resultados experimentais apresentou comportamento coerente em relação à referida correlação.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecanicapt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Restritopt_BR
dc.subjectCoeficiente de transferência de calorpt_BR
dc.subjectTêmpera de tubos de açopt_BR
dc.subjectEstudo experimentalpt_BR
dc.subject.otherEngenharia mecânicapt_BR
dc.subject.otherMetais - Têmperapt_BR
dc.subject.otherCalor - Transmissãopt_BR
dc.subject.otherAço - Tratamento térmicopt_BR
dc.titleProjeto e validação de um banco de testes para determinação do coeficiente de troca de calor entre a superfície interna de um tubo de aço e a água de resfriamento durante o processo de têmperapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.description.embargo2022-08-13-
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dissertação_mestrado_kassio_nogueira_cançado.pdf3.15 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.