Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Lima, Leon Matos Ribeiro de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
BR
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Mechanical Engineering
Natural convection
Heating
Pools
Passive Cooling Systems
Natural Convection Loops
Numerical modeling
Stability analysis
Engenharia mecânica
Convecção natural
Aquecimento
Piscinas
Sistemas Passivos de Resfriamento
Circuitos de Convecção Natural
Modelagem Numérica
Análise de estabilidade
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11660
Resumo: 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.
id UERJ_f2aa910476f377f689eb62fb841ba2d1
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/11660
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str
spelling Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a poolComportamento dinâmico de circuitos de convecção natural integrados a uma piscinaMechanical EngineeringNatural convectionHeatingPoolsPassive Cooling SystemsNatural Convection LoopsNumerical modelingStability analysisEngenharia mecânicaConvecção naturalAquecimentoPiscinasSistemas Passivos de ResfriamentoCircuitos de Convecção NaturalModelagem NuméricaAnálise de estabilidadeCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAPassive 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.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.Universidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaBRUERJPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaMangiavacchi, Norbertohttp://lattes.cnpq.br/4451111077660870Pontes, José da Rocha Mirandahttp://lattes.cnpq.br/1688381217398630Chalhub, Daniel José Nahid Mansurhttp://lattes.cnpq.br/9980274421161620Savi, Marcelo Amorimhttp://lattes.cnpq.br/1224532648969159Jian, Suhttp://lattes.cnpq.br/0934428004504955Lima, Leon Matos Ribeiro de2021-01-06T19:08:39Z2019-01-102016-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfLIMA, Leon Matos Ribeiro de. Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool. 2016. 212 f. Tese (Doutorado em Fenômenos de transporte; Mecânica dos sólidos) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2016.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11660enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-02-27T18:31:07Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/11660Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:31:07Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool
Comportamento dinâmico de circuitos de convecção natural integrados a uma piscina
title Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool
spellingShingle Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool
Lima, Leon Matos Ribeiro de
Mechanical Engineering
Natural convection
Heating
Pools
Passive Cooling Systems
Natural Convection Loops
Numerical modeling
Stability analysis
Engenharia mecânica
Convecção natural
Aquecimento
Piscinas
Sistemas Passivos de Resfriamento
Circuitos de Convecção Natural
Modelagem Numérica
Análise de estabilidade
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool
title_full Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool
title_fullStr Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool
title_full_unstemmed Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool
title_sort Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool
author Lima, Leon Matos Ribeiro de
author_facet Lima, Leon Matos Ribeiro de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mangiavacchi, Norberto
http://lattes.cnpq.br/4451111077660870
Pontes, José da Rocha Miranda
http://lattes.cnpq.br/1688381217398630
Chalhub, Daniel José Nahid Mansur
http://lattes.cnpq.br/9980274421161620
Savi, Marcelo Amorim
http://lattes.cnpq.br/1224532648969159
Jian, Su
http://lattes.cnpq.br/0934428004504955
dc.contributor.author.fl_str_mv Lima, Leon Matos Ribeiro de
dc.subject.por.fl_str_mv Mechanical Engineering
Natural convection
Heating
Pools
Passive Cooling Systems
Natural Convection Loops
Numerical modeling
Stability analysis
Engenharia mecânica
Convecção natural
Aquecimento
Piscinas
Sistemas Passivos de Resfriamento
Circuitos de Convecção Natural
Modelagem Numérica
Análise de estabilidade
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Mechanical Engineering
Natural convection
Heating
Pools
Passive Cooling Systems
Natural Convection Loops
Numerical modeling
Stability analysis
Engenharia mecânica
Convecção natural
Aquecimento
Piscinas
Sistemas Passivos de Resfriamento
Circuitos de Convecção Natural
Modelagem Numérica
Análise de estabilidade
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description 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.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-12-13
2019-01-10
2021-01-06T19:08:39Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv LIMA, Leon Matos Ribeiro de. Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool. 2016. 212 f. Tese (Doutorado em Fenômenos de transporte; Mecânica dos sólidos) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2016.
http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11660
identifier_str_mv LIMA, Leon Matos Ribeiro de. Dynamic behavior of single-phase natural convection loops integrated to a pool. 2016. 212 f. Tese (Doutorado em Fenômenos de transporte; Mecânica dos sólidos) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2016.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11660
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
BR
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
BR
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1829133600915718144

Registros relacionados