Abstract

MEJIA, Juan M; CHEJNE, Farid  and  CORTES, Farid B. UNSTEADY NUMERICAL SIMULATION OF DYNAMIC REACTOR - EVAPORATOR INTERACTION IN THERMOCHEMICAL REFRIGERATION SYSTEMS. C.T.F Cienc. Tecnol. Futuro [online]. 2013, vol.5, n.3, pp.107-126. ISSN 0122-5383.

RESUMO Existe uma interação entre as taxas de reação/evaporação em ciclos de refrigeração gás-sólido, promovendo um comportamento dinâmico da pressão nas interfaces gás-líquido e gás-sólido no evaporador e reator. Simultaneamente, a pressão modifica tanto a velocidade de reação no reator como as taxas de transferência de matéria/energia no evaporador e reator. O objetivo deste trabalho é moldar a interação evaporador-reator baseado em uma aproximação fenomenológica. Esta interação é estudada mediante um novo modelo matemático do reator e evaporador durante a etapa de síntese/evaporação. O modelo do reator gás-sólido está baseado em equações 2-D de transporte de matéria, momentum e energia. O modelo do evaporador considera a interação dinâimica entre as taxas de evaporação/reação dadas pela transferência de matéria nas interfaces heterogêneas e de energia com outros componentes. O comportamento termodinâmico do refrigerante é estimado mediante a equação de Patel-Teja. Os resultados da simulação são validados satisfatoriamente com dados experimentais. As simulações mostraram um comportamento não-linear da pressão como consequência da interação entre o reator-evaporador-refrigerador. Os resultados sugerem que, se as dinâmicas do evaporador-refrigerador são desprezadas, o coeficiente de rendimento (COP, por sua sigla em inglês) é superestimado em 32% para o sistema avaliado neste trabalho.

Keywords : Simulação; Modelamento matemático; Refrigerador; Reator; Estado não-estacionário.

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