Autor

Matheus Sigaki Capovilla


Orientador

Jader Riso Barbosa Jr.


Data de publicação

01/08/2015


Categoria

#Dissertações

Resumo

Refrigeradores magnéticos são máquinas capazes de refrigerar um volume através do efeito de um tipo especial de material – os chamados materiais magnetocalóricos (MMC) – com a utilização de ímãs. Esse tipo de material apresenta o chamado efeito magnetocalórico (EMC), o qual o dá a propriedade de alterar seu estado térmico de acordo com o campo magnético aplicado sobre ele. O MMC é utilizado então como refrigerante e matriz do chamado regenerador magnético ativo (RMA), o qual é submetido a um ciclo termodinâmico regenerativo, de modo a se transferir calor de um reservatório de baixa temperatura para outro de alta através de trabalho magnético. Este trabalho de conclusão de curso visa realizar a análise do desempenho termodinâmico do refrigerador magnético construído na Universidade Federal de Santa Catarina pelo grupo de pesquisa em Novas Tecnologias do Polo. Foi realizada uma simulação de desempenho do regenerador através de um modelo numérico 1-D desenvolvido no laboratório. Foram simuladas a operação desse regenerador considerando (i) sua operação em um sistema perfeitamente isolado sem perdas térmicas para o ambiente e (ii) em um sistema com isolamento real, considerando perdas/ganhos para o ambiente através de sua carcaça e tubulações. Esses resultados serviram para avaliar o ganho térmico ao qual os regeneradores estavam expostos, além de comparar dados numéricos a resultados experimentais já existentes sobre a operação do protótipo, a fim de se avaliar seu desempenho. Experimentos foram realizados para o sistema como um todo, assim como para seções diversas, de modo a se analisar os requerimentos e gastos energéticos dos principais componentes do protótipo. Para tal, foram adquiridos dados de torque em cada configuração proposta. Através desses dados, foram calculados as figuras de mérito termodinâmicas de coeficiente de performance (COP) e de eficiência de segunda lei da termodinâmica (

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