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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37485| Título: | Análise da eficiência térmica em processos de arrefecimento utilizando roda entálpica |
| Título(s) alternativo(s): | Thermal efficiency analysis in cooling processes using enthalpic wheel |
| Autor(es): | Bender, Gabriel Alflen |
| Orientador(es): | Casarin, Joviano Janjar |
| Palavras-chave: | Análise térmica Métodos de simulação Controle de temperatura Simulação (Computadores) Thermal analysis Simulation methods Temperature control Computer simulation |
| Data do documento: | 14-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | BENDER, Gabriel Alflen. Análise da eficiência térmica em processos de arrefecimento utilizando roda entálpica. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta uma análise da eficiência térmica em processos de arrefecimento utilizando roda entálpica, com o objetivo de otimizar o desempenho desse componente em sistemas de climatização. A metodologia empregada baseou-se em simulações numéricas realizadas no software ANSYS Fluent, permitindo a avaliação de diferentes parâmetros operacionais, como a velocidade de rotação da roda e a velocidade do fluxo de ar. Os resultados indicaram que uma rotação de 15 rpm proporciona a melhor taxa de transferência de calor, otimizando a eficiência térmica do sistema. Além disso, verificou-se que velocidades de entrada mais elevadas aumentam a temperatura de saída, influenciando diretamente na efetividade da roda entálpica. A análise da malha mostrou que a configuração com 4.764.000 elementos garantiu a melhor precisão sem comprometer o tempo de processamento, assegurando a confiabilidade dos dados obtidos. A partir da equação de efetividade, foi possível comparar diferentes rotações da roda e evidenciando que velocidades na área de face mais elevadas resultam em um maior aproveitamento da troca térmica. Esses achados reforçam a importância da otimização dos parâmetros operacionais da roda entálpica para maximizar a economia de energia e melhorar o desempenho de sistemas de ventilação e climatização. Busca-se estudar a partir de simulações computacionais uma melhor eficiência para a roda entálpica. Para estudos futuros, recomenda-se a realização de experimentos práticos para validar os resultados obtidos, além da investigação de novos materiais e condições operacionais para a roda entálpica. |
| Abstract: | This study presents an analysis of thermal efficiency in cooling processes using an enthalpy wheel, aiming to optimize the performance of this component in HVAC systems. The methodology employed was based on numerical simulations conducted in ANSYS Fluent, allowing the evaluation of different operational parameters, such as the wheel's rotational speed and the airflow velocity. The results indicated that a rotation speed of 15 rpm provides the best heat transfer rate, optimizing the system's thermal efficiency. Additionally, it was observed that higher inlet velocities increase the outlet temperature, directly influencing the enthalpy wheel's effectiveness. The mesh analysis showed that a configuration with 4,764,000 elements ensured the best accuracy without compromising processing time, guaranteeing the reliability of the obtained data. Using the effectiveness equation, it was possible to compare different wheel rotation speeds, highlighting that higher face-area velocities result in better heat exchange utilization. These findings reinforce the importance of optimizing the enthalpy wheel's operational parameters to maximize energy savings and improve the performance of ventilation and air conditioning systems. This study aims to explore computational simulations to enhance the enthalpy wheel's efficiency. For future studies, it is recommended to conduct practical experiments to validate the obtained results, as well as to investigate new materials and operational conditions for the enthalpy wheel. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37485 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia Mecânica |
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