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16/07/20091
Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool
UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIAFaculdade de Engenharia
Industrial Mecânica
Trabalho de Conclusão de Curso
16/07/20092
Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool
Autores
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16/07/20093
Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool
1. Introdução
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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool
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1. Introdução
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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool
1. Introdução
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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool
1. Introdução
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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool
2. Desenvolvimento
• O processo consiste na utilização do calor gerado pela combustão da mistura combustível / ar, o qual incide numa serpentina helicoidal.
• Como a água escoa no interior da serpentina, a transferência de calor ocorre por convecção.
• A análise de transferência de calor é feita a partir das equações de conservação de massa e energia, da segunda lei da termodinâmica e de uma lei fenomenológica que descreve a taxa de transferência de energia em convecção.
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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool
2. Desenvolvimento
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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool
2. Desenvolvimento
• O que é coeficiente de película?
É o coeficiente local de transferência de calor por convecção.Uma vez que as condições do escoamento variam de ponto para ponto na superfície, tanto o fluxo térmico quanto o coeficiente de película também variam ao longo da superfície.
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2. Desenvolvimento - Projeto
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2. Desenvolvimento – Descritivo de funcionamento
Ligar uma resistência elétrica
Após 5 segundos faísca elétrica (Centelha)
Acionará a resistência elétrica
Elevar a temperatura do álcool
Câmara de combustão abastecida
Abrir torneira
Obs :Fluxo de água acionará um mecanismo hidraúlico e abrirá aletas de ar.
Fechar um circuito elétrico
INICIO
A
A
Nível de álcool na câmara de combustão será controlado por uma bóia de nível.
Fechar torneira
Fluxo de água é interrompido
Ínicio de combustão
Termopar para desligar a resistência elétrica e a faíscaPresença de calor aprox. 50°C
Queima do combustível
B
B
Bomba elétrica desligada por uma bóia de nível
Extinguir a chama pela ausência de oxigênio
Reabastecimento da câmara de combustão
Fechamento das aletas de entrada de ar
FIM
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2. Desenvolvimento – Gabinete
Gabinete
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2. Desenvolvimento – Carcaça, Coifa, Aletas
Carcaça
Coifa
Aletas de admissão
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2. Desenvolvimento – Câmara de combustão e serpentina
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2. Desenvolvimento – Faísca (Centelha)
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2. Desenvolvimento – Reservatório de combustível
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2. Desenvolvimento – Filmagem
Centelha elétrica
Reservatório (Alimentação)
Funcionamento (Aquecedor)
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3. Resultados
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Velocidade da água (m/s)
Entrada Saída Saída
1º 28ºC2º 32ºC3º 38ºC4º 48ºC5º 60ºC
Diâmetro interno da Serpentina
(mm)
5 20ºC
Comprimento da Serpentina
(m)
7
Temperatura da água (ºC)Nº do
ensaio
20ºC
10
48 5
4
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Nº do ensaio
Temperatura (ºC)
1º 20 � 282º 20 � 323º 20 � 384º 20 � 485º 20 � 60 Revestimento interno com material refletivo
Observações
Fuga excessiva de calor e fervura do combustível
Velocidade elevada da água no interior da serpentina
Fuga de calor que poderia ser melhor aproveitado
Chama de cor amarelada (queima pobre)
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3. Resultados
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3. Resultados
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3. Resultados
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3. Resultados
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Gráfico de tendência de rendimento
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1 2 3 4 5
Número de ensaios
Tem
per
atu
ra (°
C)
Temperatura da água (°C)Entrada Temperatura da água (°C)Saída
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3. Resultados
Antes Depois
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4. Conclusão
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5. Agradecimentos
• G�=�1��*��� �*���+��8(������$��M GR��9
• G�=���/ ������������8(������$��M GR�9
• G�=�������"�2����"*���� ��� 8��$���$��$����9
• G�=��(6��$�8 ���#�����$���������L/�*���$��"*2�����9�
• G�=��J���������8 ���#�����$��L���=��B�����$������9
• Q�N�*������ 16/07/200926
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