Publicação
Estudo das transferências de calor nos granizados SUMOL
| Resumo: | O presente trabalho realizou-se no âmbito da Dissertação de Mestrado em Química Tecnológica, tendo por objetivo o estudo das transferências de calor na obtenção e preservação dos granizados embalados SUMOL. Deverá ser tido em conta que o termo SUMOL granizados engloba não só os granizados SUMOL, mas também o equipamento associado à sua obtenção. O foco principal do trabalho foi o de compreender o ciclo de refrigeração em vigor e associar consequências às suas causas de forma a permitir uma melhor seleção de parâmetros da programação do equipamento com vista a obter granizados de boa qualidade dentro do período estipulado para a nucleação ocorrer e até ser reconhecida a entrada em período de serviço. Foi ainda estudado o efeito da convecção natural sobre os granizados em diferentes posições do equipamento, durante o período de serviço, bem como o impacto da formação de gelo sobre as garrafas. No decorrer deste trabalho recorreu-se a sondas que registavam valores de temperatura de minuto a minuto, originando perfis térmicos próximos do perfil em tempo real. Os valores de temperatura obtidos correspondem aos valores de temperatura do ar ao longo de todo o ciclo, sendo que a temperatura no evaporador, assim como a temperatura no interior da garrafa com líquido anticongelante (simulador de massa), são apenas registadas internamente no equipamento como sendo uns dos seus valores de referência e controlo. Como referência de desempenho a melhorar consideraram-se os perfis de temperatura obtidos anteriormente em equipamento equivalente mas em que os ventiladores se encontravam em posição invertida. O arrefecimento das garrafas é feito por convecção forçada com recurso a dois ventiladores posicionados na zona superior do equipamento que originam um fluxo de ar com velocidade de 7,4 m/s, resultando num fluxo turbulento direcionado para o interior do equipamento passando pelo evaporador e por furos na chapa traseira do interior. Existe um degrau estrutural dentro do equipamento. Este degrau cria uma barreira ao fluxo de ar para a prateleira inferior, onde o fenómeno de convecção se mostra menos eficaz, sendo que o fluxo que entra pelo centro do equipamento tem tendência a subir para a prateleira superior, onde está localizada a saída de ar do interior do equipamento para os ventiladores. Foram feitos testes com o objetivo de desviar o fluxo, nomeadamente recorrendo ao auxílio de uma conduta de ar, que se mostrou eficaz quando complementada com a modificação do xadrez da chapa. Com a realização de vários testes foram-se experimentando diversos ajustes quer a nível de furos de chapa traseira, posicionamento da conduta, valores de temperatura em diferentes etapas do ciclo (arrefecimento e serviço) e tempos ótimos em cada etapa de modo a que a temperatura de nucleação seja atingida em todas as posições do armário e que os granizados não descongelam. |
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| Autores principais: | Henriques, Bruno Joaquim |
| Assunto: | Convecção Nucleação Temperatura Barreira Ventiladores Evaporador Granizados Teses de mestrado - 2018 |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da Universidade de Lisboa |
| Resumo: | O presente trabalho realizou-se no âmbito da Dissertação de Mestrado em Química Tecnológica, tendo por objetivo o estudo das transferências de calor na obtenção e preservação dos granizados embalados SUMOL. Deverá ser tido em conta que o termo SUMOL granizados engloba não só os granizados SUMOL, mas também o equipamento associado à sua obtenção. O foco principal do trabalho foi o de compreender o ciclo de refrigeração em vigor e associar consequências às suas causas de forma a permitir uma melhor seleção de parâmetros da programação do equipamento com vista a obter granizados de boa qualidade dentro do período estipulado para a nucleação ocorrer e até ser reconhecida a entrada em período de serviço. Foi ainda estudado o efeito da convecção natural sobre os granizados em diferentes posições do equipamento, durante o período de serviço, bem como o impacto da formação de gelo sobre as garrafas. No decorrer deste trabalho recorreu-se a sondas que registavam valores de temperatura de minuto a minuto, originando perfis térmicos próximos do perfil em tempo real. Os valores de temperatura obtidos correspondem aos valores de temperatura do ar ao longo de todo o ciclo, sendo que a temperatura no evaporador, assim como a temperatura no interior da garrafa com líquido anticongelante (simulador de massa), são apenas registadas internamente no equipamento como sendo uns dos seus valores de referência e controlo. Como referência de desempenho a melhorar consideraram-se os perfis de temperatura obtidos anteriormente em equipamento equivalente mas em que os ventiladores se encontravam em posição invertida. O arrefecimento das garrafas é feito por convecção forçada com recurso a dois ventiladores posicionados na zona superior do equipamento que originam um fluxo de ar com velocidade de 7,4 m/s, resultando num fluxo turbulento direcionado para o interior do equipamento passando pelo evaporador e por furos na chapa traseira do interior. Existe um degrau estrutural dentro do equipamento. Este degrau cria uma barreira ao fluxo de ar para a prateleira inferior, onde o fenómeno de convecção se mostra menos eficaz, sendo que o fluxo que entra pelo centro do equipamento tem tendência a subir para a prateleira superior, onde está localizada a saída de ar do interior do equipamento para os ventiladores. Foram feitos testes com o objetivo de desviar o fluxo, nomeadamente recorrendo ao auxílio de uma conduta de ar, que se mostrou eficaz quando complementada com a modificação do xadrez da chapa. Com a realização de vários testes foram-se experimentando diversos ajustes quer a nível de furos de chapa traseira, posicionamento da conduta, valores de temperatura em diferentes etapas do ciclo (arrefecimento e serviço) e tempos ótimos em cada etapa de modo a que a temperatura de nucleação seja atingida em todas as posições do armário e que os granizados não descongelam. |
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