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dc.creatorBlanco Ojeda, Frank Wiliam Adolfo-
dc.date.accessioned2025-09-30T13:24:08Z-
dc.date.available2025-09-30T13:24:08Z-
dc.date.issued2025-08-01-
dc.identifier.citationBLANCO OJEDA, F. W. A. Avaliação experimental do emprego de ejetores em um ciclo de refrigeração transcrítico de CO2. 2025. 167 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica). Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI https://doi.org/http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.581pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47128-
dc.description.abstractThis work presents an experimental analysis of the energy and environmental performance of a transcritical CO₂ refrigeration cycle, focusing on the thermodynamic effects of the ejector on system efficiency. First, comparative tests were conducted on the baseline refrigeration cycle, varying the evaporation temperature between –12 °C and –3 °C and the gas-cooler outlet temperature between 31 °C and 37 °C. The high-pressure valve opening was adjusted between 60 % and 90 %, allowing evaluation of how the gas-cooler pressure influences the system’s energy efficiency and the establishment of reference results. Next, the ejector was installed between the liquid line and the evaporator outlet, enabling the achievement of lower evaporation temperatures—down to –15 °C—and gas-cooler outlet temperatures up to 40 °C for the thermal load. These conditions were not attainable in the baseline cycle due to the high compressor discharge temperature, experimentally demonstrating the ejector’s potential to reach lower evaporation temperatures. In the third stage, the average results were compared. An average reduction in discharge temperature of up to 24.5 °C was observed, accompanied by an average increase in cooling capacity of up to 63 % and an average decrease in power consumption of 26.2 %. These combined effects resulted in an average increase in COP of up to 121 %. This behavior can be explained by the increased specific cooling capacity due to the presence of the phase separator, coupled with the increased mass flow rate as the gas-cooler outlet temperature rises, resulting in less COP degradation compared to the conventional transcritical cycle. Regarding environmental impacts, scenarios in Brazil, Saudi Arabia, France, and the United States were analyzed. These scenarios present different conditions for recovery factors and indirect emissions, in order to assess the varied environmental impacts across different locations. In general, the importance of energy-efficient refrigeration systems in significantly reducing emissions is highlighted. Among the evaluated scenarios, the greatest environmental impact was observed in Saudi Arabia, due to its high indirect emissions coefficient.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/us/*
dc.subjectRefrigeraçãopt_BR
dc.subjectTranscríticopt_BR
dc.subjectCO2pt_BR
dc.subjectEjetorpt_BR
dc.subjectRefrigerationpt_BR
dc.subjectTranscriticalpt_BR
dc.subjectEjectorpt_BR
dc.titleAvaliação experimental do emprego de ejetores em um ciclo de refrigeração transcritico de CO2pt_BR
dc.title.alternativeExperimental evaluation of the use of ejectors in a transcritical CO2 refrigeration cyclept_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor1Andrade, João Rodrigo-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3633955382225394pt_BR
dc.contributor.referee1Carvalho, Solidonio Rodrigues de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8943889945992814pt_BR
dc.contributor.referee2Borges, Valerio Luiz-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0240191885592516pt_BR
dc.contributor.referee3Schneider, Paulo Smith-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5381018862828370pt_BR
dc.contributor.referee4Silva, Alexandre Kupka da-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/0353068309348963pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/9348523091814122pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho apresenta uma análise experimental do desempenho energético e ambiental de um ciclo de refrigeração transcrítico com CO₂, com foco nos efeitos termodinâmicos do ejetor na eficiência do sistema. Primeiramente, foram conduzidos testes comparativos no ciclo base de refrigeração, variando a temperatura de evaporação entre –12 °C e –3 °C e a temperatura de saída do resfriador de gases entre 31 °C e 37 °C. A abertura da válvula de alta pressão foi ajustada entre 60 % e 90 %, permitindo avaliar como a pressão no resfriador de gases influencia a eficiência energética do sistema e estabelecer resultados de referência. Em seguida, o ejetor foi instalado entre a linha de líquido e saída do evaporador, possibilitando alcançar temperaturas de evaporação mais baixas, até –15 °C, e temperaturas de saída do resfriador de gases de até 40 °C, para a carga térmica. Essas condições não eram possíveis no ciclo base devido à elevada temperatura de descarga no compressor, evidenciando experimentalmente o potencial do ejetor para atingir menores temperaturas de evaporação. Na terceira etapa, foi realizada a comparação dos resultados médios. Observou-se uma redução média na temperatura de descarga de até 24,5 °C, acompanhada de um aumento médio na capacidade de refrigeração de até 63% e de uma diminuição média no consumo de potência em 26,2%. Esses efeitos combinados resultaram em um incremento médio no COP de até 121%. Esse comportamento pode ser explicado pelo aumento da capacidade de refrigeração específica devido à presença do separador de fases, atrelado ao incremento da vazão mássica à medida que é elevada a temperatura de saída do resfriador de gases, ocasionando uma menor degradação do COP em comparação ao ciclo transcrítico convencional. Quanto aos impactos ambientais, foram analisados cenários no Brasil, Arábia Saudita, França e Estados Unidos. Esses cenários apresentam diferentes condições de fatores de recolhimento e de emissões indiretas, para justamente avaliar os diferentes impactos ambientais para localidades diferentes. De modo geral, destaca-se a importância de sistemas de refrigeração energeticamente eficientes para contribuir de forma significativa na redução das emissões. Entre os cenários avaliados, o maior impacto ambiental foi observado para a Arábia Saudita, devido ao elevado coeficiente de emissões indiretas.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration167pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::TERMODINAMICApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::TRANSFERENCIA DE CALORpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::APROVEITAMENTO DA ENERGIApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.581pt_BR
dc.orcid.putcode193203706-
dc.crossref.doibatchid8b9ecfab-549a-4363-8afb-521ec941290c-
dc.subject.autorizadoEngenharia mecânicapt_BR
dc.subject.autorizadoProcesso de refrigeraçãopt_BR
dc.subject.autorizadoimpacto ambientalpt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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