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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2016.tde-05022016-134258
Document
Author
Full name
Elvio Bugança Stelute
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2004
Supervisor
Committee
Saiz Jabardo, José Maria (President)
Bandarra Filho, Enio Pedone
Ribatski, Gherhardt
Title in Portuguese
Efeito da rugosidade superficial na ebulição nucleada de refrigerantes halogenados em tubos horizontais
Keywords in Portuguese
Ebulição nucleada
Mudança de fase
Refrigerantes halogenados
Rugosidade
Transferência de calor
Abstract in Portuguese
O estudo presente constitui uma análise da influência do acabamento superficial no coeficiente de transferência de calor na ebulição nucleada de refrigerantes halogenados. Dados para três superfícies distintas (cobre, latão e aço inoxidável), dois fluidos refrigerantes (R123 e R134a) e pressões reduzidas entre 0,023 e 0,26 são analisados com o intuito de verificar a influência da rugosidade nestes três parâmetros. O efeito da rugosidade foi avaliado com três acabamentos distintos (massa polidora, lixa e jato de areia) cobrindo uma faixa de rugosidades médias variando desde 0,03 até 10,5 micrômetro. Uma análise de diversas publicações da literatura foi levada a cabo, tendo sido particularmente investigadas algumas correlações que consideram o efeito do acabamento superficial em sua estimativa do coeficiente de transferência de calor. As tendências destas correlações são comparadas entre si e com os dados experimentais. A análise dos resultados permitiu levantar tendências inéditas na literatura consultada. A superfície em ebulição recebeu especial atenção com a obtenção de microfotografias e o cálculo de diversos parâmetros de rugosidade. Foram, ainda, investigados efeitos de envelhecimento da superfície, caracterizado pela diminuição do coeficiente de transferência de calor ao longo do tempo de ebulição.
Title in English
Effect of surface roughness on nucleate boiling heat transfer of halocarbon refrigerants on horizontal tubes
Keywords in English
Halocarbon refrigerants
Heat transfer
Nucleate boiling
Phase change
Roughness
Abstract in English
The present research has been focused in an analysis of the effect of surface finishing on nucleate boiling heat transfer coefficient of halocarbon refrigerants. Experimental data for three different surface material (cooper, brass and stainless steel), two refrigerants (R123 and R134a) and reduced pressures between 0.023 and 0.26 have been analyzed aiming to verify the roughness effects on these three parameters. Three different finishing processes (polishing, emery papering and shot pining) have been used to result in an average roughness range from 0.03 to 10.5 micrometer. An analysis of varied publications and some correlations, particularly those which estimate the effect of surface roughness in heat transfer coefficient, has been done. The tendencies from these correlations have been compared with themselves and with experimental data. These results have shown some effects still unpublished. The boiling surface has received an especial attention, micro-photography has been taken and various parameters have been evaluated. Ageing effects, characterized by the reduction of heat transfer coefficient, have been verified and analyzed.
 
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Publishing Date
2016-02-05
 
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