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Tipo do documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Utilização de nanopartículas de diamante como aditivo lubrificante em sistema de refrigeração
Título(s) alternativo(s): Use of diamond nanoparticles as lubricant additive in a refrigeration system
Autor(es): Pico, David Fernando Marcucci
Primeiro orientador: Bandarra Filho, Enio Pedone
Primeiro membro da banca: Santos, Daniel Dall'Onder dos
Segundo membro da banca: Peixoto, Roberto de Aguiar
Resumo: O presente trabalho trata da utilização de nanolubrificantes baseados em óleo sintético POE e nanopartículas de diamante em um sistema de refrigeração. Para tanto, foi desenvolvida uma bancada experimental de refrigeração com capacidade de 5 TR (17,58 kW), a fim de avaliar a capacidade de refrigeração, a potência consumida pelo compressor, o coeficiente de desempenho, a temperatura de descarga e do cárter do compressor e, por fim, analisar o desempenho de nanolubrificantes nas concentrações em massa de 0,0%, 0,1%, 0,5% de nanopartículas de diamante. Foram realizados testes para os fluidos refrigerantes R410A e R32 na faixa de temperatura entre -7 e 7°C, variando a frequência de operação do compressor de 45 a 60 Hz e mantendo constante a temperatura de condensação em 41 °C. As propriedades termofísicas, como massa específica, viscosidade dinâmica e condutividade térmica dos nanolubrificantes, foram avaliadas experimentalmente. Foram realizados ensaios de deslizamento alternado para avaliar o desempenho tribológico do diamante como aditivo lubrificante até a concentração de 1,0%. Por meio da análise dos resultados do R410A, foi possível concluir que, com a utilização de nanolubrificantes, houve um incremento tanto na capacidade de refrigeração, quanto no coeficiente de desempenho. Já as temperaturas de descarga e do cárter do compressor diminuíram. Em contrapartida, para o R32, a utilização de nanolubrificantes, sob as condições avaliadas, não demonstrou melhoras significativas no sistema de refrigeração em termos da capacidade de refrigeração e da temperatura do compressor, entretanto a potência consumida pelo compressor apresentou uma leve diminuição em comparação aos testes utilizando óleo puro.
Abstract: The present work deals with the use of nanolubricants based on synthetic POE oil and Diamond nanoparticles in a refrigeration system. An experimental bench has been developed with a 5-ton (17.58 kW) cooling capacity, in order to evaluate the properties of the system, such as the cooling capacity, the power consumption, the discharge temperature, the oil sump temperature of the compressor and the performance of nanolubricants with of 0.0%, 0.1% and 0.5% diamond nanoparticles mass concentration. The tests have been performed for R410A and R32 refrigerants varying the evaporation temperature from -7 °C to 7 °C and the compressor operation frequency from 45 to 60 Hz. The condensation temperature remained constant at fixed value of 41 °C. The experimentally density, the dynamic viscosity and the thermal conductivity of nanolubricants have also been measured. Linear reciprocating sliding wear tests have been performed in order to evaluate the performance of diamond nanoparticles as lubricant additive. From the R410A experimental results, the addition of diamond nanoparticles to the refrigeration system have slightly increased the cooling capacity and the coefficient of performance, while the discharge temperature and the oil sump temperature of the compressor have reduced. Conversely, R32 refrigerant with POE/Di nanolubricants has not shown remarkable enhances in terms of cooling capacity and compressor temperatures under the evaluated conditions, however, in terms of the compressor power consumption, a slightly tendency to reduce has been noticed.
Palavras-chave: Nanolubrificante
Nanopartículas de diamante
Sistema de refrigeração
R410A
R32
COP
Nanolubricants
Diamond nanoparticles
Refrigeration system
Engenharia mecânica
Refrigeração
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Referência: PICO, D. F. M. Utilização de Nanopartículas de Diamante como Aditivo Lubrificante em Sistema de Refrigeração. 2018. 107 f. Dissertação ( Mestrado em Engenharia Mecânica ), Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.
Identificador do documento: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1113
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21528
Data de defesa: 27-Mar-2018
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