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http://hdl.handle.net/1843/48492
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.advisor1 | Luiz Machado | pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2021890970181321 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Willian Moreira Duarte | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Lis Nunes Soares | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Ricardo Junqueira Silva | pt_BR |
dc.contributor.referee3 | Juan Jose Garcia Pabon | pt_BR |
dc.creator | Kássio Nogueira Cançado | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/3981316891519635 | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2022-12-28T18:05:57Z | - |
dc.date.available | 2022-12-28T18:05:57Z | - |
dc.date.issued | 2020-08-13 | - |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/1843/48492 | - |
dc.description.abstract | Quenching 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.resumo | A 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.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.department | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFMG | pt_BR |
dc.rights | Acesso Restrito | pt_BR |
dc.subject | Coeficiente de transferência de calor | pt_BR |
dc.subject | Têmpera de tubos de aço | pt_BR |
dc.subject | Estudo experimental | pt_BR |
dc.subject.other | Engenharia mecânica | pt_BR |
dc.subject.other | Metais - Têmpera | pt_BR |
dc.subject.other | Calor - Transmissão | pt_BR |
dc.subject.other | Aço - Tratamento térmico | pt_BR |
dc.title | Projeto 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 têmpera | pt_BR |
dc.type | Dissertação | pt_BR |
dc.description.embargo | 2022-08-13 | - |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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