Análise da influência de um sistema de agitação vertical no tempo de aquecimento de água de um reservatório em aço inox - Volpato, Édson Luís (My University, 2023)
Mixing systems are widely used in industry due to their different constructive variations and application versatility, which range from mixing homogenization to avoiding solidification of the stored liquid. This work aims to evaluate the behavior of water temperature over time when subjected to the action of an impeller, comparing theoretical and practical results. The experimental results were extracted through the construction of a real-scale equipment, adapting an existing tank to have the necessary characteristics for the study. Analytically, the classical heat transfer equations were combined in an electronic spreadsheet with the same input data present in the experiment, such as diameter, volume and materials. Theoretically, the heating time results converged with the practical values obtained and the relevant coefficients for heat transfer increased proportionally to the intensity created by the mixer in the stored fluid. Experimentally, for the conditions proposed in this study, using the mixing system presented greater time values as higher was the rotation speed. Therefore, it is believed that the low rotation speed applied boosted the loss of thermal energy, contradicting results found by other authors who used higher speeds and obtained gains in thermal efficiency. [resumo fornecido pelo autor]
Sistemas de agitação são amplamente utilizados na indústria devido às suas diversas formas construtivas e versatilidade de aplicação, que variam desde homogeneização de mistura até evitar a solidificação do líquido armazenado. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento da temperatura da água ao longo do tempo quando submetida à ação de um agitador, comparando resultados teóricos e práticos. Os resultados experimentais foram extraídos através da construção de um equipamento em escala real, modificando um tanque existente para possuir as características necessárias para o estudo. Analiticamente, foram compiladas as equações clássicas de transferência de calor em uma planilha eletrônica com os mesmos dados de entrada presentes no experimento, tais como diâmetro, volume e materiais. Teoricamente, os resultados do tempo de aquecimento convergiram com os valores práticos obtidos e os coeficientes relevantes para a transferência de calor alteraram de maneira proporcional a intensidade imprimida pelo agitador no fluido armazenado. Experimentalmente, para as condições propostas no presente estudo, a utilização do sistema de agitação apresentou maiores valores de tempo quanto maior era a velocidade de rotação. Desta forma, acredita-se que a baixa velocidade de rotação aplicada impulsionou a perda de energia térmica, contrariando resultados encontrados por outros autores que utilizaram maiores velocidades e obtiveram ganhos na eficiência térmica. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Engenharia mecânica; Calor - Transmissão; Reservatórios; Aço inoxidável