Avaliação do desempenho de um sistema de refrigeração automotivo com ejetor em ciclo COS

• Main Author: Ferreira, Henrique Schardosin
• Other Authors: http://lattes.cnpq.br/9129454582576885
• Language: Portuguese
• Published: Universidade do Vale do Rio dos Sinos 2018
• Subjects: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Mecânica; Ejetor; Ar condicionado automotivo; Condenser outlet split; Ejector; Automotive air conditioning
• Online Access: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/7022

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-04-25T13:35:45Z No. of bitstreams: 1 Henrique Schardosin Ferreira_.pdf: 4214270 bytes, checksum: b40eaaf06dd9b49a976b944788dce2f1 (MD5) === Made available in DSpace on 2018-04-25T13:35:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henrique Schardosin Ferreira_.pdf: 4214270 bytes, checksum: b40eaaf06dd9b49a976b944788dce2f1 (MD5) Previous issue date: 2017-09-29 === Nenhuma === Nessa dissertação foi apresentado um estudo do uso do ejetor bifásico em um sistema de refrigeração para condicionamento de ar automotivo, para recuperação das perdas de energia durante o processo de expansão. Um modelo numérico foi utilizado para a predição do ganho energético com a aplicação do ejetor com base no ciclo padrão de ejetor proposto por Gay (1931). Posteriormente, foi proposto um modelo numérico para a determinação das dimensões básicas necessárias para a fabricação do ejetor. Uma bancada de simulação construída para o ciclo de refrigeração padrão para condicionamento de ar automotivo foi modificada para a instalação do ejetor e passou a operar de acordo com o ciclo COS de Oshitani et al. (2005). Dos diversos modelos matemáticos existentes na literatura, foi escolhido um modelo de simulação de ciclo de ejetor para operação em regime subcrítico da análise unidimensional proposta por Kornhauser (1990) e para a solução do modelo foram desenvolvidos programas computacionais no software EES - Engineering Equation Solver, no qual as rotinas de cálculos foram construídas para solução numérica iterativa visando à determinação do ponto ótimo de operação do ciclo. Para comprovação do modelo e dos resultados obtidos pelos programas, foi repetida a análise apresentada por Kornhauser (1990) e os resultados comparados com os seus. Os resultados gerados pelos programas mostraram boa aderência aos publicados por autores que estudaram aplicação semelhante, sendo assim considerados confiáveis na aplicação para predição de desempenho de ciclos com ejetor em operação com fluidos em regime subcrítico. A bancada de testes instalada no Laboratório de Estudos Térmicos e Fluido Dinâmicos da Unisinos (LETEF), construída por Souza (2011) e posteriormente utilizada por Noetzold (2016) na simulação do ciclo padrão de refrigeração de um sistema de condicionamento de ar automotivo foi alterada para instalação do ejetor em operação sob configuração do ciclo COS. A adoção do ciclo COS se deu em função da incerteza do retorno de óleo e do controle da separação das fases do refrigerante no acumulador de sucção do ciclo padrão. O sistema foi submetido as condições de operação previstas na norma SAE J2765 OCT2008 (2008) e operou com R-134a. Os resultados foram comparados com os do ciclo padrão de Noetzold (2016) apresentando aumento médio do COP do ciclo de 25% para a faixa de baixa rotação e de 46% para a faixa de alta rotação e comparados também aos resultados de Lawrence (2012). === In this work was presented a study of the use of the ejector in a cooling system for automotive air conditioning, to recover energy losses during the expansion process. A numerical model was used to predict the energetic gain with ejector application based on the ejector standard cycle proposed by Gay (1931). Subsequently, a numerical model was proposed to determine the basic dimensions necessary for the ejector manufacturing. A simulation system for the standard refrigeration cycle for automotive air conditioning was modified for the ejector installation and started to operate according to the COS cycle by Oshitani et al. (2005). From the several mathematical models in the literature, a model of the ejector cycle simulation for subcritical fluids of the one-dimensional analysis proposed by Kornhauser (1990) was chosen, and for the solution of the model computational programs were developed in the EES - Engineering Equation Solver software in which the calculation routines were constructed for iterative numerical solution in order to determine the optimum operating point of the cycle. To prove the model and the results obtained by the programs, the analysis presented by Kornhauser (1990) and the results compared were repeated. The results generated by the programs showed good results, being thus considered reliable in the application to predict performance of ejector cycles in operation with sub-critical fluids. The simulation system installed in the Laboratory of Thermal and Dynamic Fluid Studies of Unisinos (LETEF), built by Souza (2011) and later used by Noetzold (2016) in the simulation of the standard refrigeration cycle of an automotive air conditioning system, was changed for installation of the ejector in operation under COS cycle configuration. The choice of the COS cycle was due to the uncertainty of the oil return to compressor and the control of the separation of the phases of the refrigerant in the suction accumulator of the standard cycle. The system was subjected to the operating conditions set forth in the standard SAE J2765 OCT2008 (2008) and operated with R-134a. The results were compared with those of standard cycle by Noetzold (2016), showing a mean increase of the cycle COP of 25% for the low rotation range and 46% for the high rotation range and also compared to Lawrence (2012).