Comportamento dinâmico de circuitos de convecção natural integrados a uma piscina

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:08:39Z No. of bitstreams: 1 Leon Matos Ribeiro de Lima_ok.pdf: 11084193 bytes, checksum: 988691a9cd2b396bcf163a3d5ffca060 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-06T19:08:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leon Matos Ribeiro de Lima_ok.pdf: 11084193 bytes, checksum: 988691a9cd2b396bcf163a3d5ffca060 (MD5) Previous issue date: 2016-12-13 Sistemas passivos de resfriamento têm aplicações em diversas áreas da engenharia. A indústria nuclear de potência tem buscado a incorporação desses sistemas em novos projetos, na busca de elevar ainda mais os níveis de segurança. Circuitos de convecção natural são sistemas passivos de resfriamento compostos por dois trocadores de calor um aquecedor e um arrefecedor e um circuito de interconexão, onde o calor é absorvido no aquecedor e rejeitado no arrefecedor. Na maioria dos projetos, esse arranjo é conectado a uma piscina, que troca calor com o circuito. Circuitos de convecção natural são objeto de pesquisa em muitos trabalhos científicos, porém não integrados à piscina. Este trabalho apresenta um estudo computacional do comportamento dinâmico de circuitos de convecção natural monofásicos integrados a uma piscina através do aquecedor, com foco na estabilidade termo-hidráulica do sistema. Métodos de análise linear e não-linear de estabilidade são empregados para caracterizar a dinâmica do sistema. Os resultados indicam relevante influência da piscina, que aumenta as regiões de estabilidade de forma significativa. Passive cooling systems find application on many areas of engineering. Nuclear power industry is incorporating such systems in new power plant designs, with the objective of achieving higher levels of safety. Natural convection loops are passive cooling systems consisting of two heat exchangers a heater and a cooler and a connecting circuit, where heat is absorbed in the heater and rejected in the cooler. In most of designs, the circuit is connected to a pool which transfers heat from it, if connected to the cooler, or to it, if connected to the heater. Natural convection loops are the research topic of many scientific works. The connection to the pool, however, is not taken into account. The present work presents a computational study of the dynamic behavior of single-phase natural convection with a pool integrated to the heater, with focus on the thermo-hydraulic stability. Linear and non-linear analyses are performed in order to characterize the system dynamics. Results indicate a relevant contribution of the pool, significantly enlarging stability regions.