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1 16/07/2009 1 água através da combustão do álcool UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA Faculdade de Engenharia Industrial Mecânica Trabalho de Conclusão de Curso 16/07/2009 2 água através da combustão do álcool Autores ! "# $$% 16/07/2009 3 água através da combustão do álcool 1. Introdução $&’ ( ) * +*, *-$. / 0 1 .*2 0 !#3 16/07/2009 4 água através da combustão do álcool 4 /$$ $# + +! $# 5.$*. $.6 )#$7#&’$$ .$ $. $# 8%1"59 ( / . + **.:* *5$ $7- &’$2++!$ # 8 +9 1. Introdução 16/07/2009 5 água através da combustão do álcool 1. Introdução *2 3 . * 5 ! # /2 $ $ * / 2 $, "# $ (2 4"; $$&’$.!2<$*=5 / $= 3 " $ $ # > $$&:5 2# %.$ *$&? # 3= 5#$*$ $ 7 . 16/07/2009 6 água através da combustão do álcool 1. Introdução ! " # @*$ * #$&’*’4 $: $ $A$A&: **+ B $*/$ $-#’$ /$5C 5C * * #$&’ $52 +? $ $ A D-# $$2#$&’5+.$ 2 +?$ *#- *$* $2 +?

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIAFaculdade de Engenharia

Industrial Mecânica

Trabalho de Conclusão de Curso

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

Autores

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

1. Introdução

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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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16/07/20096

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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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

2. Desenvolvimento - Projeto

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

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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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

2. Desenvolvimento – Gabinete

Gabinete

3

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

2. Desenvolvimento – Carcaça, Coifa, Aletas

Carcaça

Coifa

Aletas de admissão

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

2. Desenvolvimento – Câmara de combustão e serpentina

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

2. Desenvolvimento – Faísca (Centelha)

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

2. Desenvolvimento – Reservatório de combustível

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

2. Desenvolvimento – Filmagem

Centelha elétrica

Reservatório (Alimentação)

Funcionamento (Aquecedor)

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

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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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

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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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

3. Resultados

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

3. Resultados

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

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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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

3. Resultados

Antes Depois

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Sistema de aquecimento de água através da combustão do álcool

4. Conclusão

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5. Agradecimentos

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