ANÁLISE TERMODINÂMICA DE NANOFLUIDOS A BASE DE ÁGUA COMO FLUIDOS SECUNDÁRIOS EM SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO
Ricardo Peng Yee1; Christian Hermes1; Waldyr DeLima-Silva1
1 UFPR
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0208
Resumo
Este trabalho apresenta um estudo da viabilidade do uso de nanofluidos a base de água como fluidos secundários em sistemas de refrigeração. Dois nanofluidos com características termofísicas distintas (5,0%Al2O3-H2O e 2,5%Cu-H2O) foram escolhidos e seu desempenho foi comparado com o do fluido-base que os constitui, i.e. água pura. Inicialmente, o estudo foi conduzido a partir da análise da taxa de entropia gerada externamente ao ciclo (i.e. nos trocadores de calor). Em seguida, o desempenho do ciclo de refrigeração operando com R-22 e com R-290 foi incorporado na análise. Como resultado, verificou-se que o emprego de trocadores de calor projetados segundo os princípios da mínima geração de entropia não resulta em um maior COP do sistema, uma vez que as fontes de irreversibilidades internas superam as externas. De todo modo, em todos os casos, o uso dos nanofluidos escolhidos não favoreceu o COP do sistema em relação ao fluido-base, independentemente das condições de trabalho. Como contraponto, em uma segunda etapa, investigou-se o impacto de cada propriedade termofísica dos nanofluidos sobre o desempenho dos trocadores de calor e do sistema de refrigeração. As conclusões obtidas nesta parte do estudo fornecem sugestões que podem ser empregadas no desenvolvimento de novos nanofluidos mais adequados para aplicações em sistemas de refrigeração.
Palavras-chave: nanofluido; análise termodinâmica; fluido secundário; refrigeração por compressão mecânica