Análise experimental do desempenho de condensadores do tipo arame-sobre-tubo

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.O desempenho global de um refrigerador doméstico depende do desempenho individual de cada um dos seus componentes. O condensador, responsável pela dissipação de calor para o meio ambiente, será o foco do presente trabalho. Mais especificamente, a atenção estará voltada para condensadores do tipo arame-sobre-tubo e com movimentação natural de ar, de larga aplicação no mercado brasileiro. Esse componente é geralmente tratado através de correlações empíricas, oriundas de trabalhos experimentais que empregam secções de testes que não refletem as suas reais condições de operação, tanto em termos da diferença de temperatura entre a sua superfície e o ar ambiente como em termos de confinamento. Nesse trabalho desenvolveu-se uma bancada experimental que possibilita a realização de testes com diferentes geometrias de condensadores e numa ampla faixa de condições de funcionamento. A bancada é composta por duas partes. Com a primeira controla-se e mede-se a vazão de água em circulação e a diferença da temperatura da água entre a entrada e saída do condensador. Com a segunda controla-se e mede-se a temperatura do ar em torno do trocador de calor. Uma seção de testes foi também especialmente desenvolvida. Essa seção reproduz fielmente as condições de realização de testes normalizados de refrigeradores e permite a variação da posição dos anteparos laterais, do trocador de calor e do refrigerador, com o intuito de identificar o impacto desses parâmetros sobre a taxa de dissipação de calor no condensador. Os resultados de testes, realizados com vários trocadores de calor submetidos a distintas condições de operação, foram correlacionados como função da geometria e da diferença de temperatura. Comparações com a correlação proposta por Tagliafico e Tanda (1997), obtidas com trocadores de calor não confinados, são também apresentadas e discutidas