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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9RGM54| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Modelo fenomenológico para compressores alternativos |
| Authors: | Willian Moreira Duarte |
| First Advisor: | Luiz Machado |
| First Co-advisor: | Ricardo Nicolau Nassar Koury |
| First Referee: | Antonio Augusto Torres Maia |
| Second Referee: | Roberto Marcio de Andrade |
| Abstract: | Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um modelo matemático de um compressor alternativo operando em regime permanente, implementado no programa computacional Engineering Equation Solver (EES). As principais variáveis de entrada do modelo são a pressão e a temperatura na aspiração, a pressão na descarga e a velocidade de rotação do compressor. As principais variáveis de saída são a vazão e a temperatura na descarga do compressor. Para o desenvolvimento do modelo, o compressor foi dividido em três volumes de controle: a região de pré-compressão, a câmara de compressão e a região pós-compressão. Na câmara de compressão, são considerados aspectos termohidráulicos do escoamento do fluido refrigerante, enquanto que nos outros dois volumes de controle, são quantificados os fenômenos térmicos. O modelo foi validado experimentalmente utilizando-se um compressor aberto a R-134a, operando com diversas pressões de aspiração e de descarga e com diferentes velocidades de rotação. A validação do modelo foi realizada com sucesso, comparando-se a vazão mássica e a temperatura de saída do refrigerante geradas pelo modelo com os valores dessas grandezas obtidas experimentalmente. Essas grandezas e suas respectivas incertezas expandidas foram comparadas utilizando um intervalo de confiança de 95,45%. O resultado do modelo para vazão mássica tem a mesma qualidade do resultado experimental, pois a incerteza da vazão obtida pelo modelo foi da mesma ordem de grandeza da incerteza da vazão medida. O modelo também foi utilizado para avaliar o desempenho do compressor para os vários pontos ensaiados além de ser empregado para simular o desempenho do compressor para modificações no espaço nocivo do equipamento. |
| Abstract: | This paper presents the development of a mathematical model of a reciprocating compressor operating at steady state, implemented in the computer program Engineering Equation Solver (EES). The main input variables of the model are the pressure and temperature in the suction, the discharge pressure and the rotation of the compressor. The main output variables are the flow rate and the temperature at the compressor discharge. To develop the model, the compressor was divided into three control volumes: the region of pre-compression, the compression chamber and the post-compression region. In the compression chamber, are considered thermals and hydraulics aspects of the flow of the refrigerant, while the other two volumes of control are quantifed the thermal phenomena. The model was validated experimentally using an open compressor is R134a, operating with different suction pressures and discharge and with different rotational speeds. The validation of the model was successfully performed, comparing the mass flow rate and the discharge temperature generated by the model with the values of these quantities obtained experimentally. These quantities and their uncertainties were compared using a confidence interval of 95.45%. The result of mass flow rate has the same quality of experimental result because the uncertainty of the mass flow rate obtained by the model was of the same order of magnitude of the uncertainty of the measured flow. The model was also used to evaluate the performance of the compressor, for various points tested. The model was further employed to simulate the performance of the compressor clearance volume for changes in the equipment. |
| Subject: | Engenharia mecânica Compressores |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9RGM54 |
| Issue Date: | 3-Oct-2014 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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