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Modelo matemático para previsão do comportamento térmico e da cristalização de parafinas como materiais de mudança de fase (2020)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: BRANGELI, IVAN MALTAGLIATI - EP ; MORAES, JOAO PEDRO RODRIGUES E - EP
  • School: EP
  • Sigla do Departamento: PQI
  • Subjects: PARAFINA; MUDANÇA DE FASE; MODELOS MATEMÁTICOS
  • Language: Português
  • Abstract: Materiais de mudança de fase têm sido amplamente estudados devido à sua função de armazenar calor latente. Um dos mais conhecidos dentro desta categoria é a parafina, um material de mudança de fase comumente utilizado. Algo ainda não estudado com relação às parafinas é como a cristalização influencia na condutividade do material. Assim, este composto foi escolhido para ser usado na pesquisa em função de seu baixo custo, disponibilidade e razoável calor de mudança de fase, mesmo possuindo uma baixa condutividade térmica. A cristalização desse material de mudança de fase é realizada em equipamentos “dedo frio” imersos em banho de parafina fundida em diferentes temperaturas. São tomadas medidas das espessuras das camadas cristalizadas em vários intervalos de tempo. A intenção da dissertação foi de estudar a cinética desses experimentos, construindo um modelo matemático que se ajustasse bem aos dados experimentais e, com isso, observar a variação da condutividade térmica com a cinética de cristalização do material. A partir do modelo, então, se estudaria as condições de operação deste fenômeno, além de se estabelecer uma tentativa de cálculo da condutividade térmica da parafina cristalizada em diferentes situações. Assim, um modelo matemático foi desenvolvido para prever a evolução temporal da espessura da camada cristalina de MMF em configuração de dedo frio. Para 4 pares de temperaturas do fluído de resfriamento e do MMF fundido, foram medidas 3 condutividades térmicas diferentes, uma vez que se utilizaram 3 maneiras diferentes de se calcular o coeficiente convectivo. Além disso, 3 áreas diferentes da espessura cristalina foram medidas. Comparando-se as simulações com o MMF fundido a 60°C e a 55°C, aumentos consideráveis foram observados nas condutividades. Além disso, a depender da correlação escolhida para cálculo do coeficiente convectivo 5 na parafinafundida, diferenças consideráveis também ocorreram, e uma análise a respeito destes fenômenos é apresentada.
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  • How to cite
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    • ABNT

      BRANGELI, Ivan Maltagliati; MORAES, João Pedro Rodrigues e; SECKLER, Marcelo Martins. Modelo matemático para previsão do comportamento térmico e da cristalização de parafinas como materiais de mudança de fase. [S.l: s.n.], 2020.
    • APA

      Brangeli, I. M., Moraes, J. P. R. e, & Seckler, M. M. (2020). Modelo matemático para previsão do comportamento térmico e da cristalização de parafinas como materiais de mudança de fase. São Paulo.
    • NLM

      Brangeli IM, Moraes JPR e, Seckler MM. Modelo matemático para previsão do comportamento térmico e da cristalização de parafinas como materiais de mudança de fase. 2020 ;
    • Vancouver

      Brangeli IM, Moraes JPR e, Seckler MM. Modelo matemático para previsão do comportamento térmico e da cristalização de parafinas como materiais de mudança de fase. 2020 ;

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