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ISEP - DM – Engenharia Mecânica

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http://hdl.handle.net/10400.22/365

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Browsing ISEP - DM – Engenharia Mecânica by Field of Science and Technology (FOS) "Ciências Médicas"

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  • Estudo numérico sobre reservatórios de energia térmica
    Publication . Graça, João Maria Correia Gagliardini; Rego, Rui Filipe Neves de Araújo
    O presente estudo investiga a otimização do desempenho de tanques de armazenamento térmico, com foco na operação de carga, descarga e stand-by. O estudo aborda a influência de diversos parâmetros operacionais e geométricos sobre a eficiência e a estratificação térmica dos tanques. As análises foram realizadas utilizando simulações CFD através do software OpenFOAM. A investigação inclui a avaliação de diferentes razões entre a altura e diâmetro, ou seja, relações de aspeto (AR), caudais de entrada e saídas de água, bem como o impacto da temperatura inicial e do isolamento, através dos número de Péclet, Richardson, MIX e das eficiências energéticas e exergéticas. A análise dos resultados revela que um aumento na diferença de temperatura de trabalho e uma redução no caudal contribuem significativamente para uma melhor estratificação térmica e eficiência energética. O estudo também destaca a importância da posição das portas de admissão e extração, com a utilização de cotovelos para melhorar a eficiência de armazenamento. Além disso, a análise do comportamento térmico durante o stand-by mostrou que o tanque possui uma boa capacidade de isolamento, mantendo temperaturas internas superiores à do ambiente mesmo após longos períodos de perda de calor. Os resultados obtidos confirmam que a otimização dos parâmetros operacionais e geométricos, juntamente com uma análise cuidadosa do isolamento, é crucial para o desenvolvimento de sistemas de armazenamento térmico mais eficientes. As simulações CFD foram essenciais para explorar e testar essas variáveis, proporcionando uma ferramenta eficaz para a análise e otimização de sistemas térmicos antes da construção de protótipos reais
    2024-10-17Master thesis Open access Show more