CONDIÇÕES CRÍTICAS DE TRANSFERÊNCIA DE
CALOR EM ESCOAMENTOS BIFÁSICOS
Maria Celeste Vasconcelos de Assis
NUCLEBRÁS/CDTN - 426/80
fevereiro 1980
EMPRESAS NUCLEARES BRASILEIRAS S/A - NUCLEBRÁS
CENTRO DE DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA NUCLEAR
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA DE REATORES
CONDIÇÕES CRITICAS DE TRANSFERÊNCIA DE
CALOR EM ESCOAMENTOS BIFÁSICOS
Maria Celeste Vasconcelos de Assis
NUCLEBRÁS/CDTN - 426/80
B«lo Horizonte
Uvettíto 1980
Brasil
£ste trabalho foi apresentado como Tese de Mestrado
ao Curso de Pôs-Graduação em Ciências e Técnicas
Nucleares da Universidade Federal de Minas Gerais
em fevereiro de 1979 e aprovado em janeiro de 1980.
CURSO OE PflS-GRADUAÇÃO Ed CIÊNCIAS E TÉCNICAS NUCLEARES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
CONDIÇÕES CRÍTICAS DE TRANSFERÊNCIA
DE CALOR EM ESCOAMENTOS BIFASICOS
liaria Celeste Vasconcelos de Assis
Tese apresentada ao Corpo Oocente do Curso de PósGraduaçâo em Ciências e Técnicas Nucleares*
como
requisito parcial para obtenção do grau de Mestre
em Ciências (M.Sc.)
Empresas Nucleares Brasileiras S.A,
Belo Horizonte - Brasil
fevereiro - 1979
Este trabalho foi
realizado
no Centro de Desenvolvimento
da Tecnologia Nuclear e cons^
titulu uma tarefa do programa de atividades do Departamento de Tecnologia de Reat£
res - NUCLEBRAS.
A presente tese» submetida ã Comissão Examinadora abaixo assina
da, foi aprovada para obtenção do grau de Mestre em Ciências
Ia Universidade Federal de Minas Gerais.
Belo Horizonte, 30 de janeiro de 1980
<V M•
C_ <*•
Prof. Borises Cimbleris
Examinador
*%,
Prof. Waikirio Ronaldo de Andrada Lavorato
Examinador
Prof. Olga Cortes Rabelo Leão Simbalista
Orientadora
Prof. Milton Vieira Ca/lpos
Coordenador
p
Aos meus pais
Ao meu filho
RESuno
£ feita uma análise do fluxo critico de calor em ca
nal circular uniformemente aquecido e refrigerado
internamente
a água em convecçáo forçada, levando em conta as várias conflgti
rações apresentadas pelo fluido neste tipo de escoamento,
feitas considerações sobre as várias nomenclaturas
*São
utilizadas
para descrição do fenômeno, os métodos experimentais de
ção e deteção do mesmo e a influência de parâmetros
obten-
operado -
nais. São apresentados os resultados de investigação
experiment
t i cobrindo 107 testes de fluxo critico â baixa pressão,
tes-
tes estes que foram utilizados na análise qualitativa e quantitativa. A faixa de parâmetros explorada foi: 0: 1,26 cm. L: 100
a 200 cm. Q: 0.10 a 0.30 t/s, T £ : 60 a 140°C e P: 5 e 10 ata.
Foi desenvolvida uma correlação empírica >de Curina gerar
r
*" i
• (c*dU G •
T1*» mnmtwM vmfl rincão f ano i innfr*nnf rn o fluxo critico e as variáveis Independentes. Cuerrdo da comparação entre os resultados
experimentais e os previstos pela correlação 89,8% dos
apresentaram erros dentrb d_p intervalo (-101. * 10%) e
dados
o
erre
RHS calculado foi de 5,91%. São ainda citadas correlações deseri
volvidas por outros laboratórios que trabalharam na mesma faixa
de parâmetros e várias comparações foram feitas.
ABSTRACT
The critical heat flux for forced-convection
flow
of water Inside en uniformly heated circular channel is analysed,
taking ln«account several flow patterns usually met in this type
of investigation. Comments.about
nomenclature.
experimental
methods and influence of operational parameters used
description of this phenomenon are done.' The experimental
in the
results
from 187 tests of critical heat flux at low pressure are presented.
explored range for these parameters was 0: 1.26 cm. L: IOC
ttfr cm. 0 - 0.10 to 0.30 l/s. T £ : 60 to 140°C and P:5 to 10
ata. T-he" empirical correlation
_*ç.-
a • bl •
lc*dL) G •
le*fL*jG K ) AH£.
-wh-toh shows-a functloaai—r9lotion. between the c r i t i c a l heat flux
r
and the independent parameters, was developed.,89T3% of predicted
r e s j j l t s using the above c o r r e l a t i o n show errors within the range •
XflV-when-e empar ed to experimental ones; the calculated RMS error
-%*a«—STSIÍJ, Some c o r r e l a t i o n s
developed i n other
laboratories in
the same range of parameters are mentioned and -comparisons with
AGRADECIMENTOS
Desejo expressar o meu agradecimento ã várias pessoas que direta ou Indiretamente contribuíram para a realização
deste trabalho.
Agradeço ao Coronel Sebastião Carlos Valadão e
ao
Engenheiro Virgílio Mattos .de Andrade e Silva, Superintendente
Geral e Superintendente Técnico do Centro de Desenvolvimento da
Tecnologia Nuclear, respectivamente;ao Or. Ricardo Brant Pinhei^
ro. Chefe do Departamento de Tecnologia Nuclear e aos Drs. Paulo de Carvalho Tôfani e João Augusto Leal Horta, Chefes da Divi^
são de Testes, por haverem permitido a realização desta
tese
dentro do programa de trabalho do CDTN;
ao Professor Milton Vieira Campos, Coordenador
do
Curso de Ciências e Técnicas Nucleares da UFMG, pelos auxílios
prestados na coordenação»
ã Engenheira Olga Cortes Rabelo Leão Simbalista,Che
fe do Laboratório de Termohidráullca, por sua orientação segura
e constante e atuação direta e intensa em todas as fases do tr£
balhoi
ao Engenheiro Ivan Dionysio Arone. pela sua eficiern
te participação na fase do estabelecimento da correlação empírica e na leitura e crítica dos originais»
aos Técnicos José Délio Santiago, Luiz Duarte Lage
e Sálvlo Morais pela execução da parte experimental do trabalho;
âs Secretárias Iranelde de Castro Oliveira e
Jane
Rose de Oliveira BrOm pelo paciente e minucioso trabalho de datilografia;
âs Bibliotecárias Lenira Lúcia Santos Ferreira, Lau_
ra Martins da Costa e Maria Mabel de Menezes Scotti, pelo efici^
onte atendimento no serviço de documentação técnica»
ao Técnico Gráfico Milton Augusto Pena pelos serviços fotográficosie
ao Operador l.indornar Pipo Duarte
polos serviços do
xerografla.
A todos estes meus sinceros agradeclmontos.
sunARio
1. INTRQOUÇAO
1
2. ANALISE TEÓRICA DO FLUXO CRÍTICO
4
2.1 Introdução
2.2 Regimes de Transferência de Calor
2.3 Tipos de Crise de Ebulição
2.3.1 DNB-Crisc de Ebulição em Região de Baixo
Titulo
2.3.2 Oryout-Crise de Ebulição em Região de Alto
Titulo
2.4 Influência dos Vários Parâmetros no Fluxo Crítico
2.4.1 Análise do Comportamento Fluxo Crítico (f )
x Subresfriamento CAT ou AH f )
2.4.2 Análise do Comportamento Fluxo Crítico (• J
x Fluxo de Massa (G)
2.1
2.6
2.7
2.8
2.4.3 Análise do Comportamento Fluxo Crítico (• )
x Comprimento Aquecido (L)
2.4.4 Análise do Comportamento Fluxo Critico (• )
c
x Pressão (P)
2.4.5 Análise do Comportamento Fluxo Crítico (• )
x Titulo de* Salda (X£)
étodos de Obtenção do Fluxo Crítico
Métodos Experimentais de Oeteçáo de Fluxo Critico
Tipos de Correlações Utilizadas para Cálculo
do
Fluxo Critico
2.7.1 Correlação de Blasl
2.7.2 Correlação de Becker
2.7.3 Correlação de Ivashkevltch
2.7.4 Correlação de Macbeth
Considerações Finais
3. OISPOSITIVO EXPERIMENTAL
4
"4
5
6
7
9
10
12
13
14
17
19
20
21
22
23
24
26
28
30
3.1 Introdução
30
3.2 Circuito Principal
30
3.2.1 Boaba Principal
33
3.2.2 Pré-Aquecedor
33
3.2.3 Control* d« Vazão
33
3.2.4 Seção de Testes
34
3.2.5 Pressurlzador
3S
3.2.6 Trocador de Calor
39
3.2.7 Válvulas de Purgação e Drenagem
39
3.2.B Sensores
39
.
3.3 Circuitos Auxllieres
43
3.3.1 Circuito de Oelonlzação Central
43
3.3.2 Circuito de Oeionlzação Auxiliar
43
3.3.3 Circuito de Remoção de Calor
44
3.4 Sistema de Alimentação Elétrica
44
3.4.1 Sistema de Alimentação Elétrica da Seçãc
de Testes
44
3.5 Painel de Controle e Instrumentação
4. ESTUDO EXPERIHENTAL
45
46
4.1 Introdução
46
4.2 Testes Preliminares
46
4.3 Delimitação das Faixas de Variação dos Parâmetros
47
4.3.1 Comprimento
47
4.3.2 Vazão
48
#
4.3.3 Pressão
49
4.3.4 Subresfrlamento de Entrada
49
4.3.5 Delimitação das Regiões ám Operação do
Circuito
4.4 Callbraçêo • Aferição da Instrumentação
50
52
4.4.1 Aferição do Conjunto Placa de OrifícioCélula d» Barton
52
4.4.2 Calibreção do Sistema de Medição de
Temperatura
52
4.4.3 Aferição dos fianômetros Situados na Entrada
e Saída da Seção de Testes
4.4.4 Aferição do Sistema de Medição de Potência
54
54
4.5 Cálculo das Perdas Térmicas na Seção de Testes
54
4.6 Realização dos lestes
57
4 . 6 . 1 Colocação do Circuito em Funcionamento
4.6.2
57
Procedimentos para Obtenção de Condições
de Testes
58
4.6.3 Sistemática de Realização dos Testes
59
4.6.4 Apresentação dos Resultados
61
4.6.5 Testes Realizados Versos Testes Programados
62
5. ANALISE DOS RESULTADOS DOS TESTJS DE FLUXO CRÍTICO
6$
5.1 Introdução
65
5.2 Comportamento dos Resultados Frente a Variação
dos Parâmetros
65
5.2.1 Análise do Gráfico Fluxo Crítico (4> ) x
c
Subresfriamento de Entrada (AT_ ou AH_)
5.2.2 Análise do Iráfico Fluxo Critico (<t> ) x
c
Fluxo de Massa (G)
5.2.3 Análise do Gráfico Fluxo Crítico ($„) x
c
Comprimento Aquecido (L)
5.2.4 Análise do Gráfico Fluxo Crítico ($ ) x
Pressão (P)
5.2.5 Análise do Gráfico Fluxo Crítico (<|> ) x
c
Título de Saída (X )
s
65
68
'/2
74
76
5.3 Comparação entre os Resultados Experimentais
Encontrados no CT-1 e os Valores Previstos pelas
Correlações do Becker. Biasi. Ivashkevitch
e
Macbeth
80
5.4 Análise Final dos Pontos Experimentais
64
6. ESTABELECIMENTO DE CORRELAÇÃO EMPÍRICA DE FLUXO CRÍTICO
EM CANAL CIRCULAR UNIFORMEMENTE AQUECIDO
85
6.1 Introdução
85
6.2 Obtenção da Correlação
85
6.3 Análise Estatística
87
6.4 Análise da Distribuição de Erros Versus os Vários
Parâmetros
6.5 Comparação com Outras Correlações
91
SI
?. CONCLUSÕES
99
NOMENCLATURA
102
REFERÊNCIAS
104
ANEXO I
108
ANEXO II
112
TABELAS
115
1. INTRODUÇÃO
É de grande Importância a determinação do fluxo crf
tico de calor em reatores nucleares, uma vez que atingido
ultrapassado
ou
este valor há a deterioração do processo de trans
ferência de calor, acarretando aumentos consideráveis de temp£
ratura do revestimento do elemento combustível podendo
vir
a
causar a sua destruição. Devido a isto, o fluxo crítico tem s^
do objeto de vários estudos, em particular nos últimos 25 anos,
com a finalidade de ajudar no desenvolvimento de reatores
nu-
cleares, urra vez que um dos critérios oe projeto d is elementos
combustíveis especifica que estes devem operar denuro de certa
margem de segurança com relação ã condiçtfo crítica, para
man*
ter a temperatura do revestimento em valores baixos e portanto
em segurança. Em conseqüência, o fluxo crítico limita a máxima
densidade de potSncia a ser extraída dos reatores nucleares.
Devido ao interesse comercial envolvido, o fenômeno crítico
o
assunto de estudos teóricos e experimentais tendo em vista modificações de projetos do elemento combustível que visam a melhoria do desempenho ou aumento do rendimento do sistema.
Os avanços na tecnologia nos últimos anos permitem agora
que
experiências sejam realizadas em seções de teste maiores, simjj
lando os elementos combustíveis em larga escala. Entretanto,as
correlações existentes para previsão de fluxo crítico em tubos
Isolados são geralmente empíricas e aplicáveis somsnte às
rejj
tritas faixas de parâmetros em que foram desenvolvidas.
0 ponto inicial da maioria das correlações é apresentado pelos dados experimentais de fluxo crítico que são supostos
como inafetados por erros. Entretanto, quando feita uma
comparação entre os dados de fluxo crítico obtidos por diferer^
tes laboratórios, diferenças significativas podem ser observadas. Isto demonstra que alguns dados podem estar errados ou que
o fluxo crítico não é pBrfeitamonto reprodutível devido a vori_
aveia secundárias não porfoitnmonto sob controla
[l] .
0 fenômeno da crise térmica pode ser definido como
sendo a deterioração do mecanismo de transferõncia de calor que
ocorre quando parâmetros termohidrãulicos. tais como título de
vapor, fluxo térmico, fluxo de massa, subresfriamento na entra
da do canal, e t c , atingem certos valores denominados críticos.
Da-se uma definição operacional para o fluxo crítico como sendo a condição na qual um pequeno aumento no fluxo de colcr
na temperatura do fluido na entrada do canal, ou ainda um
ou
pe-
queno decréscimo no fluxo ds massa, causa uma redução na trans^
ferência de calor do sistema. Pode-se ainda analisar
o
fluxo
crítico como causado essencialmente pela" deficiência tí& líquido refrigerante Junto ã superfície aquecida.
Existe uma disparidade considerável na nomenclatura utilizada para caracterizar as condições críti:as de transferência de calor. 0 nome mais comum é "burnout", porém este
termo implica na destruição física da superfície -aquecida,
o
que geralmente não acontece ein situações experimn tais que visam a obtenção do fenômeno com o objetivo de realizar um estudo sistemático. A maioria dos dados encontrados n.r<. literatura
são, na realidade, medidas do fluxo de calor ond' se da um
aju
manto brusco na temperatura de parede, mas a destruição do ele_
mento de teste, em geral, não acontece. Existem c trás altern£
tivas para descrever o fenômeno, por exemplo, "D'.:3" ("Departure
from Nucleate Boiling" - Saída das condições de i ulição nuclea
da) ou "Dryout" (Secagem), poren estes termos d e
revem situa-
ções bem específicas que serão descritas poster!
mente e que,
portanto, são termos inadequados para uma doscri
jo geral
fsnõmeno. £ muito utilizado o tormo crise de ebu'icao e
critico
para designar a crise térmica, apesar c
do
fluxo
muitos pesqut_
sodores utilizarem o termo fluxo crítico apenas guando a aproximação das condições críticos é foita através tic oumonto
do
fluxo ds calor S soção de testes. Optou-so nosto <ctudo polo
uso dos dois últimos tormos citados, por se achar quo elos são
os
mais adequados para caractorizar o fonômono.
fcsto trabalho tom por finaliíJ.Jdo iazor um
ostude
do comportarnonto do fluxo crítico do calor, om tubos uniformomento aquecidos o rofrigorodo inturnamonto por convucçSo
for-
cada de água frente à variação de parâmetros dos quais ele
pende, tendo
sido realizado no Circuito Térmico n* 1
dja
(CT-1)
que pertence ao Laboratório de Termohidraulica do CDTfi.
A exploração do assunto foi
dividida
tes, a saber:
em seis pajr
#
- Análise Teórica do Fluxo Crítico
- Dispositivo Experimental
- Calibração e Aferição do Circuito e Apresentação
cJos Resultados
- Análise dos Resultados
- Apresentação de Correlação
- Conclusão.
2. ANALISE TEOKICA DO FLUXO CRTTICO
2.1 Introdução
Neste capítulo são apresentadas
as
mais comuns que um fluido escoando por um tubo
configurações
aquecido
pode
apresentar, os tipos de fluxo critico conhecidos, a Influência
dos diversos parâmetros, os métodos de obtenção
e deteção
fenômeno crítico e ainda algumas correlações existentes
do
cujas
faixas de validade dos parâmetros englobam as utilizadas na cam
panha de testes de fluxo crítico no Circuito Térmico ti9 1, ut^
lizado neste trabalho.
2.2 Regimes de Transferência de Calor
A taxa de calor transferida para um fluido, percorrendo internamente um canal uniformemente aquecido, em movíncri
to ascendente,depende de vários parâmetros, entre eles as condições de pressão, fluxo de massa, fluxo de calor e
do canal. Estes parâmetros influem na configuração
geometria
do escoamen
to, que, por sua vez, determina o coeficiente de transferência
de calor [2] .
Através da Figura 1, pode-se acompanhar a sequúncia
das principais configurações que aparecem durante o escoamento
ascendente de um fluido om canal uniformonento nquacitío. Encon
tram-sn, na mesma Figura, as evoluções da temperatura de parede e de fluido o o coeficiente de transferúncia de calor
cor-
respondunte a cada configuração.
Primeiramente, enquanto o líquido está sendo
do com temperatura abaixo da saturação, tem-se escoamento nono
fáslco líquido com um coefieionto do tronsforôncia de calor qua_
se constante», sondo a pequena variação existente duvido âs mudanças nas propriudadoa tormodlnãmlcas do fluido.
Cj.O DO COi-TI-
V/.I'.I.\V?.O D/.
r.':ci.r.o vi
i£:;cr.\ ti;
?Lr.li.lJ.?J
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TO
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.va:;;TO t i - c c : l v l ; ;
/*^i DE Líoyr
CO
K; Lsco7.'^:;
surs
Observa-se, a SRcuir, o início da formação de bolhas
junto à paredo nos pontos de -nucleôção. Primeiramente, a forma ção dy bolhas toma lugar na presença ria líquido, em média subre^
friado, e oste mecanismo de trar.oferência cie calor
é
conhecido
como ebulição nucleada subrusfrJada. Nesta fase há o aumento
do
coeficiente de transferência do calor até que o líquido fique s£
turado, onde então o coeficiente alcança o seu valor
nosta região e se mantém constante ato o fim do
nais
escoamento
bolDÔor.. A tomporatura do parede permaneço praticamente
alto
em
constjri
te# acima da temperatura do saturação. A difuronça entre a temp£
ratura da paredo e o tomperotura do saturação
c conhecida
como
o o diferença ontrn a tempe5AT'
ratura do saturate e a tempcrntura mudiii local do massa
fluida
p.rau do Duparaquoclrnonto, AT
5 conhecida como if,r<iu do subrosfriamunto, AT ,
A conf lt;uroç<io om bolsont;
<I configura ;
urn
bolhas e ss caracturiza por bolsões de vapor de diâmetro próximo ao do canal, que são separados entre si por lfquido.
A medida que o título aumenta através da
região
de ebulição plenemente estabelecida, um ponto é alcançado
o£
de uma transição fundamental no mecanismo de transferência «de
calor toma lugar, isto ê, o processo do ebulição ê
substitujT
do pelo processo de evaporação. Esta transição ê precedida por
uma mudança na configuração do escoamento de bolhas ou bolsões
para anular, que se caracteriza por uma camada lfquida
a parede, cuja espessura diminui com o aumento do
to, responsável pelo acréscimo no coeficiente de
Junto
cumprimentransferên-
cia de calor. No ponto onde o escoamento deixa de ser
anular
para se tornar escoamento de vapor com gotfculas há* uma grande diminuição do coeficiente de transferência de calor, obtejn
do-se o mais baixo valor de todo o processo uma vez que a
re
frigeração por vapor, em relação a refrigeração por lfquido,é
um meio ineficiente de transferência de calor. Como consequêin
cia este escoamento B acompanhado de um aumento na temperatura de parede.
2.3 Tipos de Crise de Ebulição
Tendo sido descritas, no ftem anterior, as principais configurações de escoamento que um fluido apresenta quando de sua passagem, em convecção forçada, por um tubo uniforme^
mente aquecido, tem-se condição agora de diferenciar os
dois
tipos de fluxo crítico que ocorrem neste tipo de escoamento [3J.
2.3.1 DND - Crise de Ebulição em Região de Baixo Título
Este fenômono tem lugar em escoamentos de
líquido
subroofriado ou a baixo título de vapor. Antos de se Iniciar a
ebulição plena do fluido, desde que a temperatura da parede t«»
nha alcançado um valor ligoiromonto superior o tomperatura
de
saturação, tom início a formação do bolhas Junto â parede, bo-
lhas cr.tc3 que vão S R recondensar no *sio do lfquido. A formação destas bolhas provoca una transferência de calor intensa.
Entretanto, se o fluxc de color é suficientemcr.te eluvado, pode ocorrer uma vaporização brusca do un fil^e de fluido supera
quecido e o colchão de vapor assim formado pode vir a isolar a
parndo aquecida ao fluido de refrigeração. Isto íí mostrado
Figuro 2a onde a fração ds vazio é definida cono sendo a
do escoamento ocupada pelo vapor dividido pela a m a
na
área
total
do
escoamento. A temperatura de parede aumenta então muito rapida_
mente, praticamente em condições adiabaticas. Este fenômeno, es_
senr.ialfr.ente influenciado pelas condições locais do
escoamen-
to, pode resultar, em certos casos, e em particuler nos reatores a água pressurizíida, na fusão das paredes de aço inoxidável
ou
zircaloy.
Devido a alta velocidade de ocorrência, o DNQ
tarn
bóm é conhecido por crise de ebulição rápida ['»].
2.3.2 Dryout - Crise de Ebulição em Região de Alta Título
Este tipo de crise de ebulição é encontrado nos e£
coamentos onde o título é superior a 15% [5], Neste caso o regime é anular, caracterizado por um filme de líqu do
parede e um seio de vapor contendo gotlculas. Scí
junto
certas
à
con-
dições este filme ds líquido pode afinar ato desaparecer ou romper (Figura 2 b ) . Hi urna diminuição do coeficiente de transferôn
cia de calor, porém não de uma maneira tão súbita como no DNQ.
Os fluxos de calor nos quais esto fonômono apare:
são menores
e não se dá obrigatoriamente a destruição da paro m .
to, a fronteira
Entretaji
da zona de secagem não é, goralmonte, estávol
e Importantes oscilações de temperatura acontecem, estando
o
coeficiente da transferência do calor variando untro dois val£
roa, o correspondente ao líquido o ao cio vapor, ratas oscila çóns útí tnmporat ura, ontocodontio o fonômono de secogoni, carautorlznm ostR tipo de criso do ebulição como sondo lenta.
O ?t -
Í
Película de v.'Vapor
iKÚclco Liquido:
v
•Vapor
1
I
*— r.clleula I.íquld*
FICUHA 2
DOS KLCAMIDHOS Dík CKISE DE EpULIÇ,V>
PARA ( a ) DirB ( b j DRYCUT
Ao contrário do DfJU, o dryout depende bastantn das
condições do fluido antes da zona do secocom, sendo a vazão do
filmo função da ovaporoção do líquido na supnrfície
do mssmo,
do arrasto do gotas pqlo solo de vapor o da rodeposlção
do co-
tas na suporffclo. 0 balanço do massa dostos três fenõmonor, pode resultar numa espessura de filmo nula que correspondo às con
dlçõos do dryout.
Estos dois tipos do criao de ebulição podnm
acon-
tecer dontro dos roatores a nzua, o DNB sondo a limitação Urmji
ca doa roatoros
a ãp.ua prossurlzadA o o dryout
água
Entretanto, o dryout podo também
forvonto.
dos motoro» a
neontuenr nos
reatores a água prussurlzada om cortas condições transitórias»
2.4 Influencia dos Vários Parâmetros no Fluxo Crítico
Como Ja descrito ant orlorr.ynte, o fluxo crítico ê
causado essencialmente pelo feita de líquido refrigerante Junto à superfície aquecida. Por sua vez. a distribuição das
fa-
ses líquido o vapor num canal é afetada pelos mais diversos fa
tores, todos eles influenciando, por conseguinte, direta ou in
diretamente no valor de fluxo que ocasiona a crise térmica»
Pode-se citar, como exemplo, a influência que tem
a instabilidade do escoamento sobre o valor do fluxo crítico .
A instabilidade provor.c oscilações do fluxo de massa dentro do
canal» alterando a espessura tí- líquido junto â parede. As experiências realizadas por Ruddick, flayinger e LowdermilK e citadas por Tong | 6 ] mostraram uma redução de até 50% no fluxo
crítico quando em presença de escoamento oscilante.
Collier
| 2 ] também afirma qu-t a presença de oscilações no escoamento
pode reduzir consideravslmente o fluxo crítico em relação
ao
valor correspondente em estado permanente.
A instabilidade podo ser causada por vários
fat£
ros: por exemplo, pela configuração do escoamento ou por
flu-
tuações no fluxo de massa (instabilidade do Lodinogc).
Varias procauçõos devem ser tomadas para so assegurar condiçõos ostávols no oscoamonto, quando BID tostas
de
fluxo crítico. Algumas dnlas são: [6J
1) Evitar ostrangulamontos na saída do canal, pois
um aumonto da rosiatôncla nosto ponto docroses fortomonto
a
estabilidade duvido ao aumonto da quoda do prosslio.
2) Introduzir ostrangulomontos na ontradn do
ca-
nal quo diminuam a volocldade do oscoamonto e return crendo po£
to da pro9aâo« ostabilixando o oscoamonto como conooquúncia.
Isolando-no a lnfluuncla da Instabllldado o tratar>
1C
do-so o escoerriünto como Rstávtíl.o fluxo crftico passa a ser fun
ção de vários outros parâmetros onde os principais são fluxo de
massa» temperatura de entrada do líquido no tubo, pressão do sij^
tema, diâmetro interno e compri me rito aquecida. Outros variáveis
que poderiam ser citadas, trais como
rugosidade do material
do
tubo, tensão superficial e difusividade térmica, têm suas infljj
ências tão obscuras que serão omitidas aqui.
2.4.1 Análise do Comportamento Fluxo Crftico í# ) XSubresfria
c
—
mento (AT o u AH )
Uma característica do comportamento do fluxo crftico em tubos uniformemente aquecidos é sua relação linear com
o subresfriamento de entrada para valores constantes de compri^
manto, diâmetro, fluxo de massa e pressão, linearidade geralrrKjn
te encontrada por vários estudiosos no assunto [6,7,8,9], A Fi^
gura 3 mostra uma curva característica desta variação, paro vi[
rios valores de fluxo de massa, apresentada por Collier em [2].
Deve ser notado que um acréscimo na velocidade de massa
causa
um acréscimo no fluxo crítico para um dado subresfriamento.
EfKlTO K> filMIKKSKRIAfirNTO Pit KNTRAPA MO »XÜXO CRÍTICO
11
LCR e Obertelli
[?.ej também estudaram a variação
do fluxo crftico com o subresfriamento para diversos conprirr.eri
tos do tubo, mantendo r fluxo de massa e a pressão constantes.
A Figura 4 mostra esta variação para comprimentos diferentes de
tubo. Deve ser notado que para tubos longos (maiores que 1 metro) a relação entre fluxo crftico e subresfriati.ento ê realmen
te linear, linearidade eata, porém, que desaparece para compri^
mentos menores. Lee também observou que quanto maior é o
nal, menor é o efeito que o subresfriamento de entrada tem
bre o valor do fluxo crftico, uma V R Z que as inclinações
cas£
das
curvas da Figura 4 diminuem a medida que o comprimento aumenta.
V
»-
FIGURA 4
EFKXVO 0 0 CO!irRl!U-.KTO DO TUBO liO TLUXO CUlTICO
2.4.?
do Ccmportar.tinto FIJXO Crftlco
(•$ ) X Huxo
d
nassa tGJ
Para ur. subresfrla^er.to do entrad-»
tendo-se a pressão, comprimento e diãr-^tro tarién coniv.-r.»--. u-.,
aumento na fluxc do nossa acasior.a «a aorento no fluxo crítico
CFi e ura5} s Cb5erve- 5 e tansbe*
nesta Fi r . u r a q , JC a inciinaçSo k s
curves bcfre unv3 e rande influência dc- subresfria^e:.to c
çuzza
não varia com o comprimento.
I
soo
V - 43 cn
-O-
—O300
290
X. - 172
100
13C
272
«09
PO raixo nr. :urr.A :w I-UISO CUTTICO
Marhoth [9J sup.crc d i v i d i r os dados dn fluxo
crí
t i c o cm duos raRipas, clnpnnrfnnrto CÍOÍI valoros das varlávoi»
dopondoatos. A Fir,urn B nor.tr.T PS U n i t o s aproximorior, ontrc
ã
do a l t o u baixo fluxo u.i mossa.
in
.
2C0D
0
54
"O
C (g/cra's)
FIGURA 6
LIMITES APROXIMADOS DAS REGlBCS DE ALTA E BAIXA
VF.UJCIDAOE
2,4.3 Análise do Comportamento do Fluxo Crítico (<j> ) X Compric
mento Aquecido (L)
0 efeito do comprimento aquecido sobre o fluxo cr£
tico é geralmente analisado en conjunto com o diâmetro do tubo
na forma do adimonsional L/0. Entretanto, alguns estudos já f£
ram feitos, tontando-sa provar a validado desta analiso
Barnott fio] chegado a conclusão que ala não é
tendo
universalmente
válida. Devido a isto. outros trabalhos foram realizados
para
se verificar as influências individuais de L e D. Bergles
[ll]
concluiu quo o fluxo crítico decresce com o aumento do L/U até
um valor limite (L/U de 10 a 40), acima do qual elo tom uma ín
fluôncia menor, mostrando oom isto que L/U pode ser
consider^
do apenas como um afeito úa antrada. Isto ó verificado
dr. i if.ura 7.
através
? 1577,
P
- 2,0 bar
16°C
E-
3C4 <}/cml8
0,24 en
1261
946
630
10
15
20
25
30
35
<0
FIGURA 7
EFEITO DO COMPRIMENTO AQUECIDO NO FLUXO CRÍTICO
£ muito comum, na análise de um escoamento,
derar-so separadamente o comprimento percorrido por fluido suja
rosfriado,
L
SUB'
e
° percorrido por fluido saturado
Ls» Deste
modo, podo-se fazer a análise do fluxo crítico, <í> , para um ca
nal longo com liquido subresfriõdo na F.ntrada, com o fluxo crí
tico $
para um tubo menor com subresfriómento zero. Com
isto
podo ser verificada a influência que o subrnsfriamonto na en trada do canol tom no valor do fluxo crítico na saída do mesmo.
Pela Fip.ura 8, podo-so concluir que para pressão de 60 ata
L /(L *L
) > G 0 % , os fluxos 4»
e $
e
coincidom com dusvios
em
torno du 1U'..
2.4.4 Analiso do Comportamento Fluxo Crítico (é ) X Pressão
c
0 ofoito da pressão sobro o fluxo crítico ó
muito contestado polos vários oxporimontfldoros, o pode-nu
IP)
ninda
a conclusão de quo &ua variação não é tSo simples corno analisa
d° por a l B , m 8 . Segundo Lee [7] . o aumento da pressão de
até 1600 psi mostrou um decréscimo constante no fluxo
(Figura 9J e. segundo ele. outros experimentadores
560
crítico
[li]
ainda
previram este mur,mc comportamento para pressões até 25Ü0 psi.
P - 69 bar
J49 < £.11 < 163 KJ/K<j
1,10
0 ,r>r, c m
r
0 102 q/cn's
t .204
1.00
• 408
t
•
V
o.so
1 ,14 cm
102 g/cn's
20-J
X 400
o.eo
100
l.lO
0
1.00
o
°
— -«•—«- o —
_
o
~ -=.-
A
0.90
0.80
10 0
ISO
200
FIGURA S
CCTU'ARACRO CHTRr OS KLUXO2 CulTICOD rNCOWTRMWS PARA FLUIDOS
ENTRADA NO TUIIO COM SUIlíOiKHIAMKNTO J'OSITIW K NULO
COM
Curva nV i fluxo >'." rtyr.i.l r >.bro~frt
1
<OÍ1
2
3
204
o
4
358
.5
102
0
C
g/cn'r.
„
J/g
too
2000
Pressão (p sla)
FIGURA $
EFEITO
rnr.ssí.o no rnn<o
CRITICO
Não so dlspõo CJB muitoo dados na literatura referente a prossôos bnixas, próximas a atmosférica. Poucos experi_
montadores analisaram osta faixa do pressão o entre elos estão
Macboth, 1vashKovitch, Diasi o Becker. Entretanto, também nosta fdiy.a, a variação do fluxo com a pressão e muito contestada
a os rnoultados uncontrados não coincidam. Como oxomplo,
pode
oo citor ao correlações de Macboth, Ivanhkovitch o BccKor [l3]
quo prcvüom variaçõos quaso contrárias do fluxo com a pressão,
IvashKüvitch propondo uma variação lovomunto crescente, Macbeth
propondo uma variação lovumonto decresconto o HocKor uma vari£
ção fortemente docranconto nosta fuixn do pressão (Figura 10)»
\7
Ivnithkrvltch
44+4
— ficcfccr
300
--•V
\
\
\
\
\
100
25
so
100
75
P(ata)
FIGURA 10
VARIAÇÃO DO TLUXO CnlTICO CO» A PREÜSAO
2.4.5 Análise do Comportamonto Fluxo Crítico ( <J> ) X Título
c
Saída (X )
No ítem 2.4.1 foi mostrado o comportamento
de
linear do
fluxo crítico com o subresfriamento. Como conseqüência, pode-aa
escrever: <
J
> * A • ü AH ondB A B B são função de P, G, D e L,
C
ti
sondo AH a diferença entro a ontalpia de saturação do f l u i d o e
aquela referente a elo nas condições de entrada na sução de to£
te. Corno a entalpia an lonpo do um tubo aquecido aumenta segundo a equação de energia, um acréscimo de entalpia « encontrado
por:
GO
tem~so:
AH.
Í1Í1
- H LG
Fazencto-se a subs111
2k - H X
A • Ü
LG
GL»
Finalmente:
A
B
demonstrando uma linearidade tambén do fluxo coin o
título tíe
saído da seção de teste, sendo a Figura 11 urr. exemplo
típico.
Nesta mesma Figura, poda-se observar o efeito de inversão que
o fluxo do massa causa no valor do fluxo crítico para
títulos
de saída constantes.Este afeito, que foi primeiramente observ£
do por Bell [l4]• caracteriza-se pela redução do fluxo crítico
quando é feito um acréscimo no fluxo de massa.
r
soo
r
p » t'J t>.ir
D « 0,56 en
• 0 ° C a 166
700
o
600
\
V
A
\
•
X
\
n
!\
500
h (en)
22
43
86
13G
173
200
L/D
39
77
154 •
243
309
359
\
\
\
40C
"
a
\
\
* A
• \
A
30P
\
\
\
200
\.
\
\ •
\
40fl g/c:iv*
100
10
20
30
40
c
o \
204
^0
40
f v
\
102
70
00
90
100
1'flulo iiú n.it.l.i ('«)
P1GUKA 11
no TTI.K.0 m: J;
7\V> r. i
p n.i'xo:; PI:
l'J
Em rolaçõo ao conpri manta «iquecido, a figura 12 mos
tra que dados obtidos por Lee [ ?] para rliferuntna conprintntos
do tube o diferentes subrusfrianentoo na cntroda, podnm ser Ian
çados nuna rr.Ksma curva.
"P » 6'J bar
D - O,SC e n
G « 204 g/c.n } s
I
it
V
0 °c a ICC °C
630
504
378
L (cn)
O
252
L/D
39
77
154
24 3
309
35!»
22
43
66
13C
173
200
V
+
«
X
o
12G
10
20
30
<°
50 X g { » ) CO
12
EfTITO t>O TlTUMJ I)f. SATnA I!O IXUXO CRlTICO PAIUV V/'.RIOS COMTOS t>i: Timo
2 . 5 Motodos dü ü b t o n ç ã o do
fluxo
Crítlcu
V ó r i o s s ã o o s mt'todos o x l a t o n t o s p a r a so chsRflr ao
f l u x o do c a l o r c r i t i c o numa 3Í3Ç<Í(J cir t n n t o s rofrip.oriitío
intornamanto p o r l í q u i d o om convncção forçailfl como, por oxcmplo, p o l o aumunto g r a d a t i v o da p o t ú n c i ^ f o r n o c i d « a ala, polo docrúscj^
mo do f l u x o do maaoa ou a i n d a p o l o ncrrisicimo da t o m p u r a t u r a do
entrada d-j flui'ia; iorj.-i- r;-,tnr. o;r;"-;r, üurrJo con-, í ficrcJcin» " ; n tendQ-au os du.r-:iir. p-ir-íi"!':*: ror; r.c nu t an t <.•% fr-rt cncJa cose;.
Fir. 1:c!_=
processos foran ul i 1 i /.ÜI-HL. pnr víríc-s ^x^jrirentiüíorü:. t;ue a^i£
rr.am quu o r;.útodc nüa interfere no volir tio fluxo crítico
trrjcio. Gone
exurrplo, podR-20 citar
r.a^rt.p.u-' fit nl
montaram c tnnDoraturi) n-i r.r.trod-» -io ^ a n a i
r
\ i\
onco^
que Ü U -
pares chc^er no
-f 1JJ_
x o crítico. Li e c K G r f I 5 J utilizou rfoi; r.íítcloz r tdito n aumenta
do fluxo de calor como a diminuição do fluxo de n ü j s a .
Chevrier
[ 1 E^j , nayin^er
[} 2] e Lt-.a
[/]
aunürtarsr. o
fornccidn à asção d& testes at5 atingir o fluxo
2.6
Métodos Experimentais
de Duteção de Fluxo
Para a doteçãu do fluxo critico
ZBS
poteincia
crítico.
Crítico
G duoojSvel
prego de sensores e aparelhos regiEtríidorec
tempo de resposta
Lafay-
que devem
o
ter
o menor p o s s í v e l , a fin de que sajan
de seguir a evolução nuitü rãpida
de curtas grandezas
ca do material
do tubo, visando com isto
dos parâmetros
envolvidos
una leitura
no r>ora.do ocorrência
Alguns fixper'inentcidoror., ontre
utilizaram da rictcçno visual
corno una
correta
do f e n ô m e n o .
eles Lafay a Chevrier
indicação
da p r o x i -
s o z i n h o , servindo usualmente corno um neio du
tação, Para que a detoção
cone,
elétr^
midade do fluxo c r í t i c o , flsto >* uri r.étodc q u e , en c o r t ) l»
utilizado
um
capa-
por exemplo, a temperatura de parede ou a resisti vidade
[ÍBJ
em-
visual do fluxo crítico
seja
r>
^° é
consta
pnuní-
v o l , o tubo não podo ser isolado t o r n i c a m o n t e , a fin de se o b servar o avermulhaintinto do m e t a l .
A dotoção do fluxo crítico ntroves i?e
noldorJos ò p.ired» oxtorna da seção tín tnr.tes
utilizada»
listes tormopares n«ío lidado»
tcjrnbctn ó
n rolos térnicos
r.uito
14uo
dosli|;om a potiíncii) ulntrico da r.nção do tostu quando uno dutx^;minada
tnnpurntijra pró-fixtidn é fllcançaí).!. N.iyinj'.er ut ai
Lafay ot Choyriur
[lt'| o f:nrn<nuiHri
|l-]#
[l/'] ut i .1 i ;'.iram uste. n^tínlo.
Um terceiro 'ncítodc de düteção do fluxo crítico, con_
si-tu na nicr'to^em CJR U M pent1; ri? Wh»i/;t?>tanr; na seção
fie tes-
tes. Ut 111 za- Jti, por nxcnplo, n início, neio o fin da stçoo cji
no pontos do 1 ilação tí-n ponto. Quando a resist£MICÍO elétrica tío
secunco ncí;nento da 3er;fio de tentos aumenta, devido no aunentn
brusco -'a temperatura de parede no locol dü ocorrência de fiuxo crítico, a ponte ficatítiS^quii ibratia, eciononrío um relê que
desliga automaticamente o f ornecimanto de potência. Becker [l 5J
e Mayingur et ai [l2j utilizaram este método riu deteção.
Para maior segurança do dispositivo
comum se user ura sistema redundante de proteção»
de testes,
obtido
é
pela
combinação dos dispositivos acima descritos.
2.7 Tipos de Correlações Utilizadas para Calculo do Fluxo Crítico
Até hoje, nenhum método analítico puro foi encontra_
do que seja capaz de predizer exatamente o valor do fluxo crítico para condições arbitrárias de geometria, fluido e faixas
de parâmetros físicos f4]. Para otimização de projetos, correlações empíricas continuam a ser desenvolvidas e testadas
com
experiências, sendo que os maiores sucessos foram obtidos
na
previsão dt; fluxo crítico na região do alto título (dryout).
Ton^
[ G ] chama atenção para o fato dD que a maioria
dos dados de fluxo crítico existontu foi
obtida
a partir de
seçôas do testn com fluxo de calor uniforme nas quais a
do ebulição ocorre no fim do comprimento aquecido. Em
sos, tanto a oquaçíio do balanço do enurgia C O M O a
Gm ÍJS
de fluxo crítico r<7f,
criso
tais ca
corrnlação
mudanças nos parâmetros operacionais.
A equação do balanço do onorp.ia numa snçáo
tus C O M fluxo do calor uniforno podu snr escrita por:
H - M - ^ *
3
li
DG
do to£
Ec>tíi uqudçíío t r a z urr.a cornpl r;xi uadr; adicional
ò an*i
l i s a da c r i s e ria «bulíçãa parqun convert»! ur< pr.r?.mntro indepGn
dente em porãnctro
nionais,
tais
ciopenciunte. yuanclü utn doti parâmetros oporá
como L, D, H , C, !!„ ou 'j, ú nudado, outro ;uirt"iL
netro preci-a
.J
ser modi-f Içado para notis fazer c equação do ener
gia. Entretanto,
os e f e i t o s
duátns mudançaü oiiriultSr.üas nor. p£
râmetros nõo podem ser di f ercnciocícr, o a influúrscic
do urri para^
motro pode ser convertida em outro . a t r a v é s do bolanço de energia, liste f a t e ê ceralnentü criomstío dü diitorç"io pararriétrica na
de dados de fluxo
crítico.
Serõo a p r e s e n t a d a s ,
a seguir,
quatro
correlações
que foram e s t a b e l e c i d a s para faixas de parâmetros análogas
do d i s p o s i t i v o experimental
ãs
u t i l i z a d o neste estudo e que,
por
t a n t o , s e r v i r ã o cie comparação aos dados experimentais a l i
obti
dos.
2.7.1 Correlação de Biasi
[lo]
Esta é unia correlação que consiste
no plano fluxo do c a l o r - t i t u l o ,
de duas
retes
sundo que o maior rios dois
lores obtidos pela intersucção dostas rotas
com a equação
energia & considerado o ponto do fluxo c r í t i c o
nas
va
de
condições
pre-determi nadas.
As oxpro5BÔc;ri matemáticas dcütíis duas r e t a s são:
1 , 8 6 3 . I O
3
Xlfi
[w/ctn2] para baixn tltulu
n
hl* '
o
-
XPl[w/cnl]
d
.c
ondo:
« • 0 , 4 parfl D > \ cm
« • 0 , 6 p o r n D < 1 cm
J
p»rA
tuln
alto t f
Y í f J
-
0.7243
h(P)
-
i.isa
•
•
Ü.Oíiü
o.
1 4
.
P
g .
.
Q ti?>?
B~
m
'
"
p .
10
Ar. f a i x a : ; de vaIi.dtT.1o tics p^rí-net ros pern
•
a co
acan do B i n s i s à o :
0,3
cm < D < 3, 75 cm
2U 1:1,1 - L < 6 0 0 cm
2,7
a t a < P < 140 a t a
10 gr/cm 2 r, < G < G00 j',/cm 2 s
X£ < 0
±r<h
2.7.2
Correlação de BockRr [l9]
Esla 3 uma correlação ríc expressão matemática com-
ploxa e f o i
tico
derivada,
supondo-sD que as condiçõus de fluxo
são função somentü dor> valore»
f l u x o de massa e t í t u l o .
do fluxo
£ expressa pela
de c a l o r ,
b
.
L G
l
-MLG
G V 2
-
-*
C
sondo s
'/•>
prossão,
rnlaçâo:
D.V. r
f(X«. P)
cri
»
/
r
[ v
iy
.)
• v i u •'
ll-Xe)Xo'<l
ln ~ ~
o 11 d o :
C
b
Y
T
-
0,30f)
.
p •
•
1.OG77/P
-
0,02104
•
V /V
l /
V
.
10"
C
.
PS •
2.10G7
.
i n " .
P2-2,llfi2
.l n " * .
o.5(Jia
LU
.
0.ÜG08
P •
.
1,0076
I l l " . PJ •
11,199
.
l ü "
.
PJ -
A r» o lu 7. an e obticio
p'-1!-'» i n t u r s i í ç a o
cJ'jota
ctji. a v j o
com a ii q u a ç 5 a rJ o c n c> r;; i a .
liest'i
utilizado
co,
esto
para
d«i."í r,sr enprfi^atío
correlação
o üiâr.etro
do tuoo e,
deve s e r c o r r i y i d u ,
calculado
por una d a s
2tirr.prs o
apor. achod o o f l u / n
iisanrio-su
jn fator
valer
crít_i_
de correç-ün./.CD],
seguintes
K(0)
= 1,019 -
0,040
KÍD)
= 0 , 9• 0 , 2 9 .
.
G
D paro
D >1 , 2
~4'2ei(fJ"ü'5)
p ü r a
D < 1 . 2
0 título c o r r e s p o n d e n t e deve ser encontrado
vés da equação da e n e r g i a , quando
substituindo
nesta
atra-
o
valor
corrigido do f l u x o .
As faixas de validado dos parâmetros desta
correio
ç ã o Ü5 o :
12 < G < 545 g/cm 2 s
2,7 < V < 101
ata
0,393 < ü < 2,495 cm
4 0 < l. < 350 cm
4 0 < L/D < CüO
0 < Xon < 1
O
30 < AT E < 24D°C
35
< <{>
< G3G V i / c m 2
2 . 7 . 3 Corroltição do I v a s h K o v i t c h
Cota comiliiçTio
uquaçõus quo são a p l i c a d n r .
título
no
snídn.
[l3J
ó composto du um c o n j u n t o
do q u a t r o
cio acordo com o diAmotro do tutio » o
t. ü t ' - ü
Vi.-TÍS U/2 >
GH, „
D
4 r ( P )t l - X . )
-
2.3 .
IS
_c
fw/cm2]
6
>Cf>( - P G ) / t f |
Vz
•
a - i n " -G
ti» H, _ . f I P ) . ( 1 - X , . )
[w/cm2]
2)
E Í p
L
Quando
L"
«j>
G
) / 0
D/2 <
-
2
*
,
G.H.D
3)
P
as equações
4.FÍP].(1-XJ
LG_ .
C
3»15.10"*
-
1.0.10
soo:
.G.XC
§
4
[w/cm2]
^
2 . U L + 9 . 1 0 " G.D
f(P)
[w/cm2j
4)
•
3.15.10"*GD
onde :
X
1
/2 o E ( p L -
F(P) = 1,9.10
As faixas do validado dos pnrãniet res dunta corrnldçoo
B Ü O:
15 < G < 325
1
0,02
g/cm2.s
1 < L/D < 220
< P < 220 a t a
0 < Xs <
1
-
0,8 < Xf
< 0
para
título
baixo
< D < 3 cm
3 , 5 < l. < 180 cm
An f ó r m u l a s
»LG
1 G 3 xha usadas
onrto
G
—
c
a l t o ondn
< 1 2 5 , o as f o r m u l a r »
V
G
2 o 4 para
título
2.7.4
Correlato
de Kjcbcíh
[_?:.»J
A corr&l•"»',.T»u :!t.- í"-ic:;-t?: ó 'J» rrCituruzr. «-•-:: 1 r i C
nõc faz
covo! v 1 ri:>:>
ncníiun-i r.u'i'uJ r,">o cobrf; u^ Rer.ir.ijr.Q5
conáíçôfj-j
t!c> f l u x u
crítico.
funcional
er.trc o fluxc
Lia slr-p! f i m u n l e T-sstrc «jrr-2
crítico
ir or. ví;riÔv«is
Macbeth dividiu cs dados dt> fluxo
regiões depencíc-nJo dos valores partlcnifircs
dcpgndontes,
r.--.s
recubunciü e i t a s
in-:>-pi'nc-::t
crítico
en
'ícr. veriÔveis
regiões os r.ar.es de "rngiõa
du£?s
inJe
baixa velocidode tíc massa" e "re;;if?o de oltt» vclocitíodü de RÍ:^
sa",
rospsjctivfl.TiCnte.
por uma t e r c e i r a
Estos duas regiões súo
1ÍJ;3IJCU
re^ií-o contínua de transição (Figura
untre
si
13).
d~ b.iljt.i vrlocic!.i<?c
Br.5tra.Tfto ura relação qu-«sc
Jlncâr
«c e c
lixas
í L,D,?> « const; m e
\ l '
1
^ -• C
Muxc òe »!JSS3 C
13
ÇÃO
ro r u ã o
CKIVICO CO«
«Afxo
DE MASSA
Esta corrnloção ó equocionnd.i an unidades britânicas o õ eprestrntstía p o r :
1) Rf?f*ri."o tiú Ualxo Vslocirtnrin:
(R . Hi"* ) (M, ,. • AH )
"
13S.(G
. I l l " * ) " S • «.LÁ)
27
2) Rufião du Alta
A «Y . ü Y i ÍG
o
-Y _oÜY"(G
C
c líj"6)Yrj
A + 0, 2'j.C.D (G
(<*>
. H i
. 10
). AH .
J =
1 • C.L
Onde os valores dos "Y" são encontrados, do
acordo
com a pressão, pela tabela abaixo:
P(psia)
15
Y
Y
o
l
Y
Y
Y
2
Y
-1,4
-1,05
-1,4
-0,937
3
4
5
-0,211
0, 324
250
1,12
1.77
-0,553
0,260
0,0010
0,01B6
530
1,57
- 0 ,5 ü 6
- 0 , 32EJ
0,0127
-1.4
-0,/37
1000
1,0 6
-0,487
- 0 , 17Ü
0, 0085
-1.4
-0,5s,
1570
0,72
-0,527
0,024
0,0321
-1,-4
-0,096
2CJO0
O,Ü27
-ü,2G0
C , 19 2
0,0093
-1,4
-0,34 3
2700
0,0124 -1,45
0,489
0 ,n 0 9 7
-1,4
-0,520
F:m trabalho posterior Macbeth o Thompson
[2l] mr.tíifi
aram as oxpressõos do A e C, u os valores do Y que eram em nuero tíu sois passaram para doze. tntretanto nosto novo
ostudo
ó foram exploradas prRGsõor; suporiorrs a 38 ata. Devido a isto
oi utilizada noste trabdlho a correlação inicial.
As unidiitips dos divnrsos parâmotroa são:
G s ltj/hr f t 2
L I In
D i ln
H Í iitu/lb
P « pula
^ %i Utu/h ft 2
2.0
Zi>n~>lüí:r;irtãuz
F t :Jr.
Como
não
ac
região
podo
c o r r e l a ç o us
da
er>trcJ.t£i
pronsão
faixa
sor
o / i : ; tf; n t e s
bol/.e
^ratu'e
tran
o comportar^anto
existente
se
que? o f i u x o
é o iTinior d o s
que compÔDm a
nus
r c s u l tacios.
crítico
doiü
vülorus
0,2
í'lu/o
Aa F i g u r a s
ru>xo i-üTviai i".vt o
VIVITO V\:
n-i
.-«po r a r.
aihdti
]4
e I f< noa
E;
ei
•faixar;.
'Jevt-
pel-3 c o r r o l a can
de
encontrados
0,-t
crítico
aprosentíidaD,
cm netor•rr.iricjcfas
pr e v i c t s
puutaí.-.
dr; c o b r i r e m
paríivjt r o s ,
correlations
correlate"o.
O
do
íilén:
divüisnu
ur:í.rr. e J a s
npr'aspnttrlij,
cálculo
ü^tcir,,
díio q u o f . r o
divergência
üiasi
para
das
dive-r^uncia
r!o o s t a r J c ;
o rncjcio
do
tran
obsnrvar
viíito
pelas
duas
!,.,r;as
3'JO
ri 1 r> 11
XXX 3va!.hKt:vi t c h
2í>0
100
200
400
COO
COÜ
G(fj/cnsr.)
F I GUISA 1!>
çrvO DO VLvr.a culvico ,ro;< o n,u:;o m: r".r.n/»
Rohsonow [22] f e z iHnfl a n á l i r . e na l i t e r a t u r a d i s p o r \ í
vcl c? c o n c l u i u que as correlüçõ<?n e x i s t e n t e s para 0 f a i x a
de
b a i x a p r e s s ã o não parecem so b a s e a r um v a r i á v e i s
fundamentais
c o r r e t a s , poir, a p e s a r cie r.ornm s a t i s f a t ó r i n n riiir. f a i x a s de p a r a m o t r o s nas q u a i s foram cJocJiiridas, nenhuma podo s e r e x t r
da para o u t r a s c o n d i ç õ e s do t o s t o .
J.
ÍJILPÜÜITIVJ
3.1
L/i'L?'i:'f".íi
I n t i ü'iu';t"jo
Uectc
li/ado:;
ÍUI
paro
calor
capítulo,
1
o
ur; " ' J o
t r i ü3coar,oritcj'>
carnctürífititor,
do
circuito
com
do
o
o Jj^ua
ciotunos
dü
t D n c i a , í i l i*m d o a
torr.üticu
(ri{',ur«>
3.2
m.iir» f o r t o
du
m do
circulüvõo
üt;
íir,bl
túrr:.ico.
üt;
':<
Í.Ü:'.O
flute
é
fí.-ch.jiíõ
n
q u a n d o dn
p r i nc; í p^j i
constituído
pnrn
ÜCC, : r c - n c i a
dt;
prejsíio,
prfjL>u5c»,
r»e,",urcsnçcj
;jtí
t r e n s i v v: n o i a
ar,
baixo
tcnpüroturoi,
d i t . p o . ; i t i vor. d n
0
circuito
-
Tircuito
-
Circuitos
-
Sist(!mü
-
1nstrumentiiçiio
-
D i r, p o :> i t i v o d o i'i t; g u r c> n r. a .
Ü
uri
ucoplíi
vnzco
«
po-
t í c s l i j;£jr':eni. o O^J
do
("luxo
critico
é con^tituícJo
nn
fij'.wrci
t!o
oxciUu
t:.id»»r. tf o i i n n r d n
Auxilinrco
dt: A l ir.in n t í j ç ü o
o
f; 1 e t r i c o
Controle
principal
1 f>
n ciíitá
\2?y]
31(">,
n
i:nn
siiçTio
coni n
do
tu1) 1 üit 1 . v u t n t u
tli> p n r d . m
ter. t r s
d«
troço
lutiulação
i<o f'H
irn n
do
ú
tudo
rvtoriio
r;;pr»"i f i -
tpníi:r..
tm
si nus-. i * p r v s u m n t n s
ilu v. ( i n . w l o
ac.irn't.'intln
n
Su,i
nni
rrbíiivo
0,110 t i^n d i i i c i u . our»
lóriilro,
n.iiitui1
num
Jnlurno
incluindo
t n r m i c.'»:•.,
11 p o u : t 1 I > 1 1 1 1 . i i u l o
türnicn.
di.^rinlro
conpitnh.i
v. r e p r o r . o n t n d o
locnli.-mlo
1o l i o r j t ó r i n do
I o ilo o c i r c u i t o ,
O r o r r í nc. i . i
de:
Principal
circuito
pir.o
por
basicp.r;.entc
1'rincip.il
inoxidãviil
'J^I r.im,
rp.iíi
c q u l . p a n fin t e .
17).
0
oin n ç o
circuito
nccJiçüo
03
c ;> n ri i r, õ t; z, cj-ítícav.
bif óaic^s,
dei a i i m n r i t a ç S o
Circuito
?,f'O
óat,
:JÕO 'Jc:'jcrí t o : .
n
rumor
t i»r>pnrat H I M
diminuir
t-on^uno
iwníiiunto
ú
.1
»1ii
.1 n { -
'•-:-. I
ar
j
>
iA>
»-
o
1!"
o
,•
1'
••
\
•i
'
"
I* ?
>
Í"
r
t:;;s
"i
j
H
:; o
17 - CIRCUITO TÉRMICO M*. -1
v«.<is
suport.'vrr/o
tituírio
rjuranto
ns r,;: nc. i a Ir. Í T I Í t: p a r
o •ipur.rjura
du
A 3'if,df.- d t
1/12
ti";r-;{:f;s
pnl,
ficada
sendo
Gxi^;idos
do
(r
águü
contreunos
700
os
Bomba
mito
<i uma
rio
i ' j o ianc-ri •;. n n
•.'-".-
m i x i r . 3 do
opi<ra-
c i r e u l a ç 5 o •": d c í c n i 7. Ú d Ü e d o \\ a :Í e i_
de c x i ^ e r n o
cli:trica
L;« 1
máxima
crr,3 /'.c;
dír>oc3.viüo
de
0,5
sentido
e s c o a tnr-nto c_n
ppb)
f l u x o gr ara
seguintos
oornponentRs:
a ãpiua
no
vazTio
urna
eri c i r c u l a ç ã o
foitn
urna a l t u r a
carcaçü
provido
cíu n l u i n i r i i c I Í ^ D ,
p rt-:; n õo
utnn c o n c J i i t i v í d a ; i r :
centrífuga
atingir
sufi
fi
Seguindo o
uma t e m p e r a t u r a
ro
i i j O l - j n t r ^ CGT.
cfo
Principal
tipo
d'agua
p a i ' chapa 1 ,
r" f n c l - . t i d a ,
rr.'oxino
tfantóm
e ó do
fili^'j
ó crinr.
a f í n a 1 i ci -"1 •: J e d o t n r- L n .
c a á , ; u ;i de
o ur-i t e o r
n;VE:r>tln*;nta
car-, pa.-. r-v.t u c i ' j a
r
pmho/crrt
il'.; t í;
.-..irvrKj-: d f
rccoliurtíi:,
0 circuiti;
ç a o ú d G 15 b íj r
ijrv;5
t" o u n i t e
r í á v R 1 d « 3 c 0 r ci 0 c o n
3.2.1
a üiHir^ç^o,
o s.']o
do
de
f^£/s
3UU C,
mncânica>.
válvula
par.:
circuito
Inoxidável,
manornntrica
nominal
máxima
em aço
no
de
70 m e t r o s
f3 t r a b a l h a
Um t r o c u d o r
0 ramo
controlo
ssu
vazão
per-
coluna
líquido
calor
du d f . : r i v n ç õ o
da
motor
da
com
de
principal
a
refrigt?
da
bomba
a pronoâci
de
r*
re-
calque,
3,2.2
Prn~Aqut!cndor
tis t o
tura
do
oltJtricn
3,2.3
ó o r u s p o n r . ã vts 1 p LI 1 o o j u s t o
r u f r i c o r a n t n na
ilínaipíidíi
C-nntrolu
do
nulo
ontroda
da
soção
ú controlada
du
fino
tcr.to::..
contiriunniiintü
do
t t;iipt'i a -
A
potência
óv, 0 a 20KW.
Va;rão
A Vfl.-'io
no c i r i : u i t o
n cont.rnlcirln
poi*
nmiti
iU> V " J 1 -
•'.-1
vulíis
acionadas
todos
a tstos
firiu
da
otravís
Vfi^tio
vâlvi.las
na
Contrcjr?
I.ÍS
ij
SÍ^ÜO
ÜÜ tu:» t e : , i ã o
tintas
por nnio
ú de 3 mstroo
após a extremiciücJe
roçno
do escoarimnto
na p o s i ç ã o
superior,
(Figuro
(Figuríi
o
na P a i n e l ' J P
d*.: e h s r t u r í
foi
zl-f,
vílv;j
com as
3üO r.r.í
stção
0 visor
rje
da
tentes-
so^uinten
-
Con;.rir.ionto
nqutciüo:
-
Cotnprí monto do traneju: ] i z í i ç ã o :
-
Diâmetro
interno:
1,2G
cn
-
Diâmetro
externo:
1.72
cm
de
coiocedo
e obocrvaçáo
31ü,
cor.figu-
é
conjtitu^
dir!i«n:iõt;s :
] DÜ a 2G\) C.T
e l é t r i c o rio 5eção
os t n r n i n c i i u
da
positivo
4D cn
de
triitr.n
R
e nc>;otivo
f t> i
do
por r:eio rií? corclo^lhíis
flnxl-
19 n 151).
pnrn
do orticn
r.rrrt
esto
olcançatiaii
uniii
crítico,
vo?. ÍJUO
o n.ituri.il
or.
rvit^ncio
iU?
do
que
p.:-
li:r.lHst
f o i conaupuidii
c u n s t i t uítfn
do t i ü i t i i ü ,
ÍJ r>oç«"o
*ir. t R R p f r a t u r u s
iiurapi r
dor, o p o r a d e r e u
d o proti?çi"iu
(In n o ç ã o
fluxo
f i m nAo r e s i n t i . )
d . i q u c í l.ii>
um s i y t n m a
sohrc
i :;o 1 d f i i o n t o
A protoçTio
rm v o l t í i
vertical.
te t a l :
nnnticia
dispunha
alojamento
I B ) . A seçõo
Mesto trijb.jJho
tes.tes
pnra
permite
barrdinonto rio c o r r n r i t « c o n t í n u a
nio
};ríiu
Ccniprip.f.-nto
conectando-Í;C a nla
do-üo
lcr:ol iíucJes
-
A alimentação
rodu
f;3t',rÍ7dí;;L.
cíu . T i i c r o - a " . ; i u i í n c t i o:. .
cJísponívcl
da de tut>& de aço inoxidcvfjl
so
e
3CÍC..ÔO r i c T e r . t i i s
testes
veia
cr.u':r.
u i c : l u o (;•:-. r» p o r r--.-ic. c'^ CVJ-JL.
d!í I j c i a - T i r ü :
0
q u í i s - r.';o
Ar» r e ;>, u 1«;•. «-• n *i ? . r 3 : , s a
po^r>uH~; c o n t r o l e -
no P C I p o r r c i o
0 espaço
ta
v o l f i n t c s , tu.
C:.iln:> .
I n n t r u n e n t i ^ :"o ( P C I ) .
õ indícüCf;
3.2.-1
por
c!;; c í y o ü
cr; p r s r a l e l a .
cr:rvsn r .icrJa:.
sãr>
r:;f!f,àtiicí;,v.íir,te
p o r plíicar»
o rontnto
colocan
Í)«J o l u n l (liri'tn
tívr.
FIGURA 18 - ALIMENTAÇÃO ELÉTRICA DA SEÇAt)
DE
TESTES E TERfiOPARES.
J
FIGURA 19 - ALIrtENTAÇAO ELÉTRICA DA SEÇÃO Dt
TESTES E TERMOPARES
rrf>!,rr:O'i
ç"iG.
cr,.",
íirtu
c r l l i c :-
q i;-:i í :Í'.]•.] Ü r
"jíjtüti-::
( í ?L r-i -J o
ú
v . ! o - i ; v i P t t ) j
p r o v i cíu
?; 0 rr: :J r í r- ' i n t o
A fit^urii
ciei
üc.yõo
como
do
cits
tcittis
?D
qiiu
dispositive-
du
p r r> 7 * ' ; n í >.: n t . - : .
'„! •-•'-r.o s
r
-n
flu
r ' j ; . l . u r -;
p i c-/i nlr-•-
'I'1'-
J
p>
t: q i:" c i '> o ) .
r,:;M.írü
const;-;
u"
tanto
do
f^R£urançrj,
(£>
-f
1 rT>
©
PONTH
DC
E
t
riCURA
20
eLqiiün-j
:íu
d-i
í i;:. I rm'^
rii-jpusitívcis
rjH
n
rci
'
•
'
,
'
/
O;,
rn
riu
ambos
Ho i t )
un
forfl
c a m p r-i rrii n t u
do
Doída
da
ne
r
onzrocii:
Duas
seção
ür; f i v . ; ' J i ' , 5 «
tnrrvjpjr'^
-fluido,
na
ciÍ5(iositlvr,r.
J-.'tru
finalidade
ncicimunto
de
J
n.o
para
:; Í J Í C Í Í :
t o !ÍV:I d íj ;:• rio p r t 3 r;iío ,
do
t»ict=ja
dctetur
de p o t ê n c i a
i::O'!irJs
-jtj
tífi
r.cr.Tjo
tünjiüratu
do
tfisto:;,
aquecido.
acoplarías
OG d i s p o s i t i v o s
a
tipo
são:
o
do
da
na
entrada
a r.ianôrrie t r o s
forafa
segurança
fenômeno
quando
una
crítico
tipo
da
cutra
D;urdcn.
instalados
u então
ocorrendo
e
com
c o r t o r o fo£
mesrno.
Constaram
do :
do
na
Ponte
variação
prinonto
de
jas
tomndas
fim
da
do
potnncial
estando
do
de
foram
tonsâo
de
ponte
cons tantemuntp
cia uma
variação
to
com o a u x í l i o
tá
situado
no
riíi d a
sução,
compr irnunto
iiuiis
c a l i ti r a d a
i-ápiiía
Três
para
(Fip.ura
atiuvciiia,
de
üuanrio
do
tipo
temperatura
ustij
do
itü
«louplíulo
a um : u «* í r> t r a d a r
purntura
du
horn
e
fora
do
desfiqui 3 ibra-
fluxo
a
ã
inter-
variação
crítico,
a
apenas
isr.o
ria
ponte,
na
parndo
O sirml
rolo
parado
tompnratur«i
!í stiçrH) oo
nn
cu-
significativd
devido
K. f i x a d o s
poiTinciü
partidu
snmpre
resistência,
cortado
üa
ú
msio
ocasiona
do e q u i l í b r i o
cnn-
ponte
p e r a der. l í ^ a r
p r ú - u b t ü b n l o r iríos; ó n u t o m a t i caffinntc
t»>utr»a»
do
testem,
início,
que
bason
é
fQi.
quo
o^s
22).
termoparnr.
modidas
do
do
a ponto
soção.
ocorrôncia
de um i n d i c a d o r
painel
-
de
Esta
variação
um r e l ê
pcitônr.ia.à
na
u final
critico,
acipna
mesmo a n t e s
quando
inicial
dn
21).
i>. u e ç ã o
instalados
pontos
dB r u E i r . t ô n c i a
ser
aplicada
a um f l u x o
fornecimento
dovo
á um d i s p o s i t i v o
(Figura
Na o c o r r ê n c i a
duvido
o a variação
tufiüão
os
aquocido.
cia r e s i s t í j i i c í a
rupr;5o
a temperatura
própria
conprimtjnto
se
con
pela
necina,
que
r e s i s t ô n c J í) í r e s i s t i v i d n d e ) e l R t r i c a
aquncirio
alirne n t a d a
du W h e a t s t o n e ,
quo
dn «ci>rr«"ni;i<i
do
fim
alcançai
do
valoros
i> f a r n n r i m n n t o
um d u s t n s
marca
no
oxtwr-
de
t o r noptU-or. (aí
d v<iri.içãi>
funõmttno
da
ti:ni
I rif,i."*ti I'.l)
Q-.1—-•
v..
I. -, J
-CD
21
DI;
» 1
C
3.2.5
Kfi(lW)
«
C
« 2 5 yir ( 7 0 V )
Prosr.uriziidor
0 pr«5£iuriüíídi)r
sul
uaroctorísticas
xidfivül
nimo,
o d i spun
alimuntadaü
fornucti
do h ó j . i : ; ,
paru
do v a p o r ,
quo
por.-
ú fnito
um oço
ino
tio
i n d í cac.'m cio t i í v u l r , máxinm
u mí
olotrict»nt>ntíj.
do c a l o r
o n<il(M~ m i c u i i ü ó r J f i
i uii«» 1 tKjtjulu
ecu
«uto o s t n b i l i z a n t n a .
Uir.ii r o a l ü t ô n c i a
ponaar as pordnn
ú do t i p o
rnii(jijiv.iíHJii
uliltriRa,
«travos
ptira
cuja
díio p a r a d o s
fin.ilidado
do
com-
i>rnr.suri;;i(tor,
p . n r a r unui q i i r t f i t i d a d u
mi :HÍM » u p u r f I e i »
ú
Inturiu»,
dn
vapor
(! ! ; C o 1 rj r
3 . 2 . ' ; 7 r o u <; d o r
0
trril-'ir
t incruiüi
íí t&.rii, f.ir-"i t u r a (.U: -'.y,u^
VitíiÇüO
fiíi
L-Qr:iüi:
ò ./.. 7 V á l v u l a : ;
lizadas
válvul/ir;
drenagum
de toda
-
no c i r c u l t r j
Ü Í ; f u rrv.:
^
[)-ir-:> c n ' i -
ri": Ü
h^.v^r
c;
a i'; t-na^f.-rr.
ponton
tin rriunor c o t a
da i s o l a m e n t o
do c i r c u i t o
com n f i na 1 i d-ruic
a 5p,ua d o c i r c u i t o
da bomba
principal.
são
loca
da c f c t u a r - â e
FsttiS
a
pontos sac:
principal
Pré-aquecedor
-
E£ n t r a d a
Roa
ar,
três
Sucção
-
«' u !. i ) i / - , i d o
p r i r>r: i f.• -j i
p r i r; \ J p -"i 1 .
d» P u r g a ç ã o
Í-Joc
du
c!u c-: 1 o r
ei a S e ç ã o
pontos
nncontrrim-üf!
o ruis
d e T o s t e r>
liõ p o s s i t i i l i d a d . - j
vólvulas
der. t i n a d a s
a
fio o r m n . ' a n - i r - f i n t o
purgar
o or,
quais
s_u
j a m:
-
Pr é
a q u Ü c o do r
- Acima
-
do pi-or. Ü u r i z<
Trocadnr
de Calor
N'
3 • 2 . 0 S e n ÍÍ u r u s
0 circuito
nocJiiiíir.
dü t u p p u r d t u r a
olítrica
f! t e u r
turtüiiicj
cujos
trolo
tíir-pôu
riu f l u i d a ,
de oxij'ji'nio
íiinair»
CJ Inr, t r u n u i i i . i i ; "io
de
riivnrsnr.
prussáa,
dissolvido
Ü"I» Diiviiidoa
5cnr.orer.
varão,
n a .íy.im
pnrii
luituro
rolat.lvor.5n
cnrulut i v i daric
nor. p o n t o r .
dn i ] ^
no P a i n u l
de C o n
( T i ,p,ur<» . ' 4 i . r^ão or. r . i ^ ' . u i n t i ' n
or. r. t'n:;ort:;i
( l i t ; p c n i f vo i Ü :
l".-i
TtMMíti.T.i i H I M der f l t / í d o
n u L ' f - 1 Ü T U )f n i t . T r .
tcintcjn)
n o s •-. iif, u i n t o r .
i»iu:i,". á o
-
A s mi!i)J(i,:t:;
u t i 1 i . r ^ m J o - r . i; t » j r m o p . i r i»v.
pontosj
d.» hointi.i
p r i n c . i [i.-»l
rio
tipo
J
trmpiir.U^
lf(»rro
cons
FIGURA 22 - INDICADOR DO EQUILÍBRIO OA PONTE
FIGURA 23 - REGISTRAOOR OE TEPIPERATURA DE PARECE
.
Í'Í: Z;.\ I i\utt
.
luiir'a
.
P r ?i r>:; u r i / o cJ o r
.
Antes
d •:-. d c r i v a ç et o d o
.
Said;)
iin p i ' i ! , i à r í o
do
do hurt",
principal
prú-ot;ufif;crjor
do
t r o c r, ti o r
trur.üdor
dt
de
nç
cí-.ior
calur
)
nv
3.
. Apóa o d r; r i v & ç 5 o do trocador do calor n 9 1
U sistema ú provide
permite
tl G U ra conjunto
do
chsjes
enviar o sinal de um determinado türnopcir a urn tíor.
relhoü r&ElEtradorfcis do painel.
ssãot
das de pressão
Exintcm
no circuito p r i n c i p a l , 7
toma-
nos pontos:
. Sucção da b o riba principal
. Recalques da bomba
principal
. Entra d ii do seção de tostos
. Sofdíi dü oeção do testes
.
Í2J
(2)
Proscurizador
- Víizão na seção rio tentes. 0 sistema
vazôo, localizado
lopo após o sistema do controle
do mudic'o
ó
üu
cempaste
por:
. Modidor dn viiiõo tipo turbina: o sinal
e 1 nt:-í c;c
produzido polo rotação do turbina 5 levdrio a um ccntorJor
pulsos
localizodos no Painnl
i!t?
undr1
do Controlu o Inst runnntaçáo
8 feita a luitura dü vazão.
.
mudidorBs
outro
í)»
Modidor
c)o v a z ã o
u m pcjs-.j l c t l o ,
para
va.:õüí;
Cantrolu
<iu o r i f í c i o
d i "imu t r n .
pliioa
a fíiixa
d o o r i f í c i o ,
tipo
c ú l u l a
p o r mulo
ü» ttihon
do
d o Vci/ão
du ílarton,
o I n s t rumunttiçcui,
f x i •:.'. •••i -'
r
' J o C , 0 .> a ü , 0 t / a
( ) u Ü , íi a 5 £ / p . A s l c i i t u r a ; ;
c m i n n t ruf;U)Mtciu
(hi
u m p«jra
tipo
n
o
í , 7 m i-i"-.:-
l c u : o 1ÍÍTÜÍJO;-.
I\O
(]\.m H . J O Í\C O p 1 cid o s a :> j > i . s i •. í.".
nço inoxidávnl
3 1 ( 5 dt.» 3 / - i "
^f
3.3 Circuitos Auxil ií:rí;:;
ü Ü r, t Ü £ r u p o •*" d z o rr, p a r t Ü U S c i r c u i t o :
d o ü e i o n i z a-
ti o R ei circuitos du r! c n o ç ã o de C o l o r .
3.3.1
Circuito de üeionizaçTiO
Central
£ responsável pulo rt. :íução da condut ivide dij
elt -
trica na água de a 1 ircont^.ção da circuito o uri valor nãxirno
1
m h o / c n , du modo a minimizar a corro&õo das superfícies
l i c a s , as fugas de corrente e a eletrolisr: da á^ua.
de
metá-
Para
que;
ritio haja cuntominaçõo da água, sua:; t u b u l a ç õ n s , c o n e x õ e s e v á l vulas são du PVC.
A água proveniente do S i s t e m a Central
ção abasteço o reservatório
de
com c a p a c i d a d e d R 15 ü 0 t,
const rui
cio arn aco inoxidável 3 1 6 . Na porte inferior ri us te r e s e r v a t ó r i o ,
dispõecn-se de três tomadas u'agua,
va
e a outra
das qunis duas sâo dt± r e s e r -
5 utilizada para e n c h i m n n t o z\o circuito
princi-
-pal. Na tubulação do a l i m e n t a ç ã o do c i r c u i t o existe uma d e r i v a ção quo possibilita a drunaf,Ü::I da á^iia. Ef;ta tubulação é p r o v i da de um conjunto de sensores para m e d i d a s de c o n d u t i v i d a d e
de
água arrnazranada.
3.3.2 Circuito de Deionlzação
Auxiliar
Mantém a c o n d u t i v i d a d e da áyua quo p o r c o r r n o circuito p r i n c i p a l , no nívul d e s e j a d o , (inpois do p s r c o r r u r osto tr£
j c t o , a áj;ua rotorna at) circuito pri nt: i|)ii 1 a montiintu da
p r i n c i p a l , fi r. t o circuito ô constituído
bomba
o r> r. o n c i n 1 m u n t c p o r :
. TrocHtior úv color n 9 2
, Coluna troca
íona
. Instrumuntaçdo
( t u r m o p ^ r , modiíior do vaz'w,
torui
iJa paro mntlldíi du ruuls t iviiinitu o taor dit oxi f,«" nio riinoo1 v i d o )
.
3.3.3
u ! .:
riicü) to
(
-Je
b a r , i r:r: r ;;c: r ; f P
c o rri c o p Ü c- i d •:; c! _? d n
1 / ti.
tarbRCi
p o r t D d';::, I D
quF;
d i 3 Üí p a
calor'
3.4
L.isteino
de
ns
é
de
uma
Ia
a 1 im':;nt a g ã o
to
ú
60
HZ.
A
f ni t n
ondr
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f&ita
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13, ^
de
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m t; d i ç õ :i
subterrôneuD.
Tmiiü f ormarlor
Um
fTstü
11:n n ã o
urna
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KV
cn
<-; 1 t
É c o n ^ t i t uíi.i-.i d
Medição
disjuntores
a
p3runr)n
volume
de
óleo
7 T>O K V A
; ; u l ) i ' : - . t !)>; T i n í
i n s t ti ] .n!iir>
rompof.tn
p o r 3
or. iip.rirc 1 lioo
rn',!.,!-
d r . ;• ••, •,;- r. ,,•.
o !3 ri i :•• j u n t o r v r. .
t i n A 1 i i.ujni .IÍ<'ÜI
pcir
c
qi
Ü O r, i 5 1 n rn o
n l c l r i t o .
C t" N 1 Li,
partiv
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DOÍG
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r* -J f r - 1 ' ; '_
v r! 'A :, 1 •
transformodoro^.
c eçfju
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l.r»t:i
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r:. 011 e rj t n d o 0
Por.to
d 1 •> J :•
Kc Ó 1 / h
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t r r ; n a ' ! o r 6 ~ ti G C d 1 C r
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:i. 1 . 1 Si'.;tt;ni.i
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rid
a 1 inicn Ladíi
r.n n i d u l c
n o i"> c.1 u 1 r o r-
ri o
torry
filfJtricn
composto
resto
A fi 1 i m e n t a ç ã o
ú
t o d c :• o a
a 1 impri t a ç õ n
s e: g u n d a
subestação
tpnscio,
cio
;J~.-";
31. 0 . 0 f. r:
c i r c u i t o ,
A l i r n t n t ^ i ç rui
pulei
dc.
0 L m o v. f e r ft ,
c uLtDC t e ç í i o
r e e p o nsfi vn 1
e n r.:, t :i '. u j (,c
dn
A a 1 i rn c n t a ç 5 o
VBS
Color
d i J b i p -i r
Ü r: r-, c c 1; n d rs r i o :.
fcizcii'i
puivi:',^')
(•''.. ;TI o-.. . r :'j 'U-.
f
r a <i tj o ,
1 P. C U J
'/."• 1 - / u 1 o ; ,
n
I 1 •" t :• i I M L Í . I S r r ; . " u i
. 1 1 i n u - r ,t . n l r f
inuio
dei
Ter.!."..
r .1 r t r . l c . i n i f n t 1^ r n n i - o r r r u i i- r . '. i
(in urn I ' d I f i c i i l n r
/1 i i C f í
r n n r r l . i
M
tr nrvif orrmdrjr
diminuir
ds; 7 ' J O t'-JP- p u l o
n fnajs
do t ran", íorrníidor
quüic
SGJíjr::
"!.a;i"
p f j r ri
/ 3 , Ü - 3 í, , 7 - 5 1 » Ü n
;.'itro
&
•: • i o n f i t J "
l o c a 1 i / ad;; ••. ri n P a í n i l
provido
contínuo
h seção
à scçôo
de t e s t e s
ras
de c o b r o ,
ainda
"shunt"
nul
lhas
de
qun
tores,
montado
pernite
Controlr
nrjrninníí.
para
meio
úe
A oaíria
dn
do
n o l o
de
IR
e
polaridadi;
reti-f i csdor
do
io
0
rütífíuo
pürrr:ií.£i
estancado,
da
ó
o
sendo
tunuao
conectada
0 s i Pta.•••;.! e
provi
barrürnunto
testes
un,
0 baj-
e de
1 O C Í I I Í /.ntia
por
um
no Peii_
A& 4Q c o r r í n ü
-
meio
de
c^nce
flexíveis
dü
1 " por
ü Controla
Os parâmetros do i n t e r e s s e do c i r c u i t o
vidido
de
19.
3.5 P a i n e l de I n s t r u m e n t a ç ã o
no P a i n e l de C o n t r o l e
turs^ão,
por
borramen t o .
dn
o r,i:c.n
corr.üitrjo s
composto
omper f rcet r o
õ seção
eletrolítico
figura
pjor
suporte.
isolamento
,
• e ^ í o de t ü r . t e p ,
riíi
tío
drj
A c ^ rr; u L-:: g õ ÍJ
de um b í i r r / : ; n n n t o
o Instrumentação
de c o b r e
1/8".conforme
invorsao
a ermexão
untun o b a r r a m e n t o
são
"topi."
;.'e lOGOf» A o / í ; V.
es i s o l n d o r R S
ric um c o n t r o l e
que
o'l.S voltD.
'"•» d . i r.". < " j t i ç . : i n ,
de t o s t e s .
por
r o t Í f i rniln
d<; t j u o ' - r o
d L> t D n s 5 o a p 11 c o d a nt j
de d i s p o s i t i v o
oplicada
d a r.r\ .ir:
da Cortí-re 3 ;• e I n s t r u r i É n í . - . • Ç Í I O .
com c o r ^ i c t o r í E t i c n s
controls
do
õ provido
C c n n flnaliticjdn
r
p u s :., £ v . ; 1 o " r i p p l f ; "
d;wio
dor
barratüur.-í; o .
e Instrumantação
om G módulos ondn no p r i m e i r o
sõo medidos
( F i g u r a 2 4 ) . ffste á d i -
estão
l o c a l i z a d o r » or. ind^l_
r a dor as de vazão e r e s l ü t i v i t i o d ü da é p, u o. no secunda e t e r c e i r o os I n d i c a d o r e s
ds t e m p o r a t u r a , no q u a r t o os do p r e s s ã o c no
qulnt.o a snxto os cnnt r o l a d o r r : ; de p o t u n c i a ÜÍ.TK ip t irio na seção
do t o s t o , p r o u s u r i z a d o r
o prú-oqueenuor.
r
ci c; '.j u r i j i ; ;
f
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: ' c
c "I i C: i ; í
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c a n p a n N c :
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f l u x j
r o c i D n a l
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c i r c u i t : ' ;
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'i
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c r i t i r u .
u t 5 . 1 i t r:':,"j-:i
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f i n ; «1 ; ? . f n t - - - ,
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i)cjr/i
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íi ~
L, t ; ;• •</. • ] . !
c ^
víi.L-i
: . . i l i b rv.'.;.
~-.o
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"
íín
v
; . - i o i - p r f i í ; ^ r :t ^ : r : ; ; n
u * . "I ] : s -.:•; -.. c
>. r . . : i 1 : ; • : ; ' • !
c-.
1 i r . i t.--, 7 õ ' • . : :
.^ f -:= r i •;: T: : J
n :•
-V;./:
c o
' i a
n-;-,-
i ; ' : : ? : : r
r f ; r : >J I *: : Í d n ^
r!c<:,
r n ci 1 i 7. o ' l a s .
4.2
luster.
Prü i ininfi
füTti
ai;~so
doe
vário:;
u t i l i z ^ y ' i o
a l g u n s
dn
Ia
ccrrip.-mníj
p ^ i a s
c!;: a c> rr; 1:; ^ !i o
C!;Í
rs.;jo<;
oc
cor.u
LÍÍ^IÍ-S
-fluxo
;: i 1 v . i r l 1. o ,
e
í>
critica,
r u : ; u 1 t .«dor; ,
carrrl.içci::;
Q i i t í r. f n t ^ r i o : , ,
drr
d ri ' . c c K r r
p;u1i:
'• '-•
ri-::üi.-.-ii::r.
c ::• ;i f r : ; r: í; :
;: . •
[ i ^ J r^ ; - I . " " . . :
o b r . - S T r v d •! r j
3 r. r
l\:'..u
v i -it.- i I i:.!.-! : . :
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ivi
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t c i ' p r r i i f
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l i , ,'i i •'••
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I
T
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1 1 ^ i r . » r v *' « :
i ü ' i" ; • u r r . . u i t
t -.•, t n
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1 •:•.'..'• \ - Í - i :\
t . i i •:• \ r . •:• .
v . ii : t i i d
lit- c n ' . r . K i . i
i ! ; - u t .i 1 i . : . ' . , : . " i n
f u ' i i r r n i !
ti 1 '
f o r n m
i i r o o
v.»::.-! o
. ! Í : C Í Í I H I i Í , *• C : -
Cí1'!;? í ;,';'H
v
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p
1 0 0 C
p u r . s í h i1 i <i.!íV
n í >í í ' f i ç , * i f >
t l : !"• l . * " " > ,
p r e1 i : "i n ; - r c r »
: ! c . . i t ; u i n u x t : 1 . !v c 1
r . n n i p r i rujn'.: o
p n l . i
fl()'.'>
1 0
i>m t r i r n o
A
<i
nn
o
riu r u n t u
p r o l i n i r;.-,rt'C
r;nl c u l a ^ n : .
PitistriJi'ii'riTif
vcrifíc-:;r
p3:\";-i.:tro:i
C7-1
t e s t na
v>'ilnrc:;
Gü
rrr,
f o i r . v . .•:.-..
i í
. 1 n
f! " . i i - n"
i : \ v i i ! i ' i i i ••
; T . I 1 J
; »1 i
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.'.».;.'.
or.!-..
iu->t.i
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i .• • . ' ' ' • •
r
s
Tr-:i'Io
I i " i 1 r i ; ; T ! J •;
l c r
-r.-i
ção,
ri o
Ei 7 - 3
; i ' : 1 1 r i !: -:i r
1ÍI1ÍIC!D
í-zncuçiic
r-fT
T a l
r r-3 a 1 i z íj IJ t i n
t u r
c í ^ o
n i t .1 q ;.• Í; c i
tJ Ci
p,or.nQ,
riifcrJarn
tit o
•. " : ".. i c c;r:
pouco
cone
i1f;
v á r í
r
v a r i . - . .:;i
ent.rn
nnn
tJcr>-: ,
qur;
n
,ú ,
n
i i :i
:.!,-.
d •':
r'o3
v i -
pc. r<:\. ;
t. r e - :
ccjnf
Í;;'JÍ-
1
r - i r i o n H 1 í Z Ü Ç" : i
riciit
i
t ÜÜ t CD
l i o r j
do
ni
t P.K
p r o r r > r .n ç
fiindri
fo3
rJo
c. d_n_
no
c i r c u i t o ,
do
f u - i c ; i o n -jniur"-11;
v ó i i a n
r n a l i z e u i o
c •":
Lit! l i / d ~
n i n i n i Z Í ; Ç: i n
que
i.r-;
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r.aio:
1 i m i :.•,<; " a : -
o!):!:rv:!gãn
r>:
u;-s
ur' 1 )
(JIJS
p.a
tür.l:;:;
pro;Tflf'r'iÇíif)
ds;púi:-;
C J
n s i r o r. r: r. t <•) r - t i n i
p o r
n ,=> r; t s
tar'ii/in
quu
d«
u. r -; t i
do
p u r ' n i t i i i ,
r n s s a l t a r
^ ( " r. r
tn^l'f'itn
c o r ; ' . i ri-jü-v-"r:
p^i-ii
tiri1-
'. : ,s I T . , f n r ':•;•) ^ i •:;
p r i n i * i p n 1ric n t u
r o r ; 1 i Ztic;. ..:o
c]ii-n
ri"
r i c c u f ; L i ••'ft;.i(?
t^atc:-;',
vi::-r!nrjri
qiif1
ia
n p - j r ^ ; c i tj n - : i •„
tin:;
n o ü v n s
ct.MTo
a
c N ', J. r* r j r :
:••'•'.'j"'1 -ifi-):,
c o n p c rtii'i.'jn t a
a
or, t o : ;
f, :>
v i r::.- i I i : i •: -.; •.•
Dr? v f - , ' - ? ; o
f o i t a ,
p o r
<i
rinsttr.,
ü x c t u ^ l o .
cc-lei do
c;;n:'ir:.;r;:;
fí:ix:!s
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rjc
E';r!
p n r t í i n t n
« n v o l v i d o ü
po
vir.lii
c o r . ' ';-it:,:;:,;
Í fr;ia ndo-'.:, a
nanr^o
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3 i -
c!o::
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vlati
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Sao a n a l i s a d o s
influe:ticiü;n o f l u x o
te;;,
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único
paríiíietro
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trar
parümBlrus
uma f a i x a
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coi o auxílio
de v o l u n c s
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Z Qf <izo ino;-:
n cj c n o í r l c
míxina
a nif!üJd«s
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para
A íi-fc r i Çf. a f o i
duar. mn d i r i a s
A curva
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R O CC 1 U 2 G C C B i i r t o n
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foram e f ü t u n d d s
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cornpôe-SR rio UTI c o n j u n t o
v á r i . ns V í i l o r e s
~Í r^
;
Ü IJ f, • I O .
tt:;.
recipiente
"•,
c i r c u i t o
0 apare l h n utilízacJo
que
fit,
p r o i i '• í n o r > : v. ,
t r < * .. ^ i
íi f r . r i
nu
1. 4. 1 Aferição
i r • '. r n r n r, • ,-; f <•, rs
Í V I í n : . '. r •-. - ü n t;>',
ur'.a r n v i ^ ^ o
I J G tf--;-
''.i
r.;'.;i,
: Í J t : ; : : 1;>M:.
iJfj--, r - : ; ' í j i Ü ^ ; ' : ;
c;i;;i|iánhíj
o li
s> '''. T ': i i r; . ; H ;
7.1 não
um;i vez q u o u
significativo
hó
cortju^
na f í i i x ^
CXJ)1O-
r <} d ei ,
1 , •"> . ?. f-.i 1 ií> r a ç fui do Sir.tcuna
nor. t H S t o s
du ModiçTu)
úu 1 ü r c p o r . i t n r . i
'òãn d o i : ; nr, t i p o r >
ÍU> t línpt' r o t t j r ( i
ri»
ti:i!\|i(jrntur<i
fluxo
críücoi
<i r . n r n n
ruulim':;
ttti p.u-mjü
o
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f 1I Í i d o .
0 i:unlroli.'
po r t â n c . i k i p o i s
d i : t n n p t n v í t u I M C!D p a r e d e
a v.iri.íçfio
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p.» r f t t t r t r o
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:
sr-v< :rí rífí
díd--s
frio
fiO
tratos.
alpurrn
blindado,
existêncio
4.4.3
ção
cJf!
não
prcsr.òss
cnquisnlo
o
:ernír;ttro
se
SBÇIIQ
Lirir-ri,
4.4.4
Aferiq-^o
lítirir.
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7.\
na
Cor
nut
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quartzo,
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cr."i;i'!^:-.r
tcr:pi:rftt<jrn
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Hor, i ^ t r r . u - r.r; c i n
incíuçõu
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C - 0,30
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4 - 0,10
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28
picurjv
Aro-
C/UCULO D.\S PEIU>AS Di: CA.',OR t!A SLC'.O Pi; 7HS7KG L-."II.:"n!::)0-C!
Decidiu-se
fazer
um b a l n n ç o
a potéJncitj
para
térmico
térmica
aplicar
entrn
ahsorviriíi
dü c o l o r
cedido
sensível
2'J o T a b u l o
foram
pela
pnlo
fosr.u
t ã o poqunnnr.
n.i s n ç ã o da t e s t e s
ülótriocT
fluido.
totnlmnntc
nn c a l o r
verificar,
dissipadn
Tonou-sc
SÍJÇFJO fosse? a b s o r v i d o
t; nonhuro.J p a r t o
A, p o d e - s n
tnnfiao
a potência
que o rep,ii:>G do HSCüarnonto
que o c u l o r
rias
então
e
prccíiuçõcs
nonofnGico
npnr.íis
om
K
formd
Pela
Kif.ur.i
quo tarnbe'n n c s t i ? c a r . n ,
as p u r
quo r.ão n n y l o b a d t i s
latnntn,
c
no o r r o
do s l f í t u i n c i do
modi dar; .
A coniitntnção
d» p o t ô n c l a rio n n r d a
balance
tHimico,
om c o n t a t o
rio:;
final
da não n c r c i ü i i i J . i t J i ! iiu n o r r a ç T i o
f o i concluída
c o n a r.nçãn do t o r . t n r ,
com n r , n»Pi f f i f r i \\c r a ç ã o
valornn
a partir
r1n t n n s . í o
poraturar,
tio p a r t i d o
[f,i Í'I t r a d a ,
n potóncia
feira
intnrna.
à nur.ma n rns-.i s t r a d a r ,
do i u ) i i i 1 f b r i o .
uncont rada,
Ora, para
atravás
de u n n o v n
tipo
do c i r c u i t o ,
du
npnnar.
ror.nn .jpHcarior,
v*
ÜÜ r u n p r i c t i var. ir.m
rartrt
lia t c n r - m i
tump u n i t u r a i v
imporia,
con
i '•'< i *
-.7.
';;':r,-;'.
r . D r r j ] ; j ír
r > n p e r ' ! - :
c ; u :: : i t o
Ü
:'.;:
'-. •";;,, •: C,
i r i ' . í ;\ r . :
4
•:•;
,r^t.i;
f Í ' " - , • - Í :-j tJi..-r>
r ; o » r ; •-. ;.:.• r . ;. i v o
r » : ; -.; 1 1 . "i : J c -,
r . f v ; ]
t ! - . r : •* r : i = i
GO;
i;
•*•
2
t-
30
20
10
-I-
-t-
10
20
30
40
50
60
Potêiicin ! l c ' . r i c a
(k'-'J
• riGURA 29
COMPAÍ^ÇnO 2IJVKK OS C'J.CL'LOS BAG POTr."CIAG Ti
Dir,r»irADA :;,\ r-LÇÁo DU TI:
n
6
.11' J
PI:
M<:;oi:vii);> c n.'rr.iCA
Tendo
a realização
dou-so
sido
da c a n p i i n h a
início
norma a u s t a s
4 . b . 1 Colocação
1)
c i oriíimo n t o ,
una
que são
do s i s t e m a
3)
de p u r g a ç ã o ,
ramo
o Distem-}
programada.
du c o n d i ç ô ü s
nor
de tes
seguir:
a
de d e i n n i z a ç ã o
de norio a G u o b t e r
em
fun-
á^ua
a
0,2
o tanque
de á^ua
de5mlneralizada
proveni-
central;
Fechar
abrir
principal
pera
Foram es t a b e l e c i d a s
central
a vazão,
inferior
Encher
crítico
obtenção
a
do c i r c u i t o
em F u n c i o n a m e n t o
controlando-se
2)
para
descritas
do C i r c u i t a
condutividade
ente
dos ne&rnos.
do c i r c u i t o
COIOCÜI
a adequação
tin t f i r . t a i . do f l u x o
â realização
mas de u t i l i z a ç ã o
to,
verificada
as
válvulas
ar. v á l v u l a s
do c i r c u i t o
s G ç fi o de t e s t e s e t r o c a d o r
4)
Isolar
5)
Desobstruir
ü]
L i p3r
de d r e n a g e m ,
que
e abrir
dão a c e s s o
abrir
aos
ar. v á l v u l a s
as
válvulas
c o m p o n e n t e s rio
rfe d r . r i v a ç ô o
da
principais
o medidor
de t e o r
dn
oxigênio;
o acessei ao c i r c u i t o
de
deionização
c o n t f n 11 íi j
a a 1 i m o n t .-1 ç ão R 3 átrica
rio
Paine]
de C o n t r £
l e G I nst runuiit açãuí
7)
cuito,
Abrir
montando-Í;C
ns
v.'lvulas
cie n 3 irnun t .iç ão
fecharia o v á l v u l a
que
pnrnitu
do á^ua
acesso
do
ao
cirpoço
du
0)
or
Feciiar
^ r n d a t i v a n u n t n ÍM\ v á l v u l a s
Ti nifididri que o n í v e l
rJ'ar.ua
at.inf.ir
SIIÍJÍÍ
du p u r r . n ç â o
respectivas
dn
locali-
za ç õ n!; >
!))
indii:.u;"u)
D H ,1» d o
.
I nt nrrnmpfM" a a i i m r n t . iiç."n do c i r c u i t e ,
dn n f v n l
do v i s o r
rio
prer, i u i r i .r.ulor
atingir
:|iiandn
.i
.> v . i l n r
rin
1ÜJ
r
T;
; n ;, u r i ' i T r , - . ! , ;
fL'Ch"!r
IiȒ5r
abaixo
p
pnlci
15)
Züdor,
o
que
i^ando-riG
dn-LO
üe
u
a
vido
pnra
Cido
o
1.G.2
riu
a
a
dii f i x t i ç d o
turit
o
do
7H0
ttjr
du
l i í j q u i í r u ? i .i
ccniunnntn
dn
doioni znçno
con-
circuito,
isolan-
de
ÍJ^U/Í
do
circuito
torno
ria
1
l/f.;
do
prnL.:: u r i -
atrüvüs
úa
KVA c
o
oeçõü
diíiaipncJti
vapor
<IF. l u i t u r a s
de
na
apenas
do
tin
príjn
tentos,
retifiendor,
tieçío
nRütr:
teor
do
li-
a'jnc
dP
r.tantestnE,
ccriponent-'? s
oxi^ênic
d o r . g a í s E i f t ciicTso
Ohtnrjçõo
dR C o n d i ç õ u r .
coloríüKi
>> c i r c u i t o
cnndíçnn:;
ntõ
r.rnncíf^df.
n a r» r ç . " o
do
ridoti-idn,
sTio
do
t j i : » s fj_l_
nsr
-31 i £^
hár.írní. :
t e r ' ,u s ,
t: p o t . « n c i o
1
dciiU ;;
n
ti
onamo;ito,
corns ep.ui dii p o r
p r ; : t ; :w"io,
dníscri l ou
íi p r c P i i u r i / v u l o r
ler.t;::;
i:m f u n c i
dt> t n r . t t ? v
[ u - o u e d i r i n n t tu- p . n v ) o t ) t ( M i ; õ o
tnnporad i r . •:> i [ ) d -
P'i r.inr' t r o í ; ,
nujv.iir:
nri'-.iijurciidin'
.i
n.f-
poli'ncirt.
AJiiut.ir
ri
'/50
pote ncia
/Mifwntiir
?)
,
á<.i c ] E 3 S ( " í í r i e i - r i c : £ i ç ã o ;
o nquncinonto
quotru
na
litvn
procRr>:>o
oldo
us
(ir
p r i n c i p a l .
ppb;
n.» n t r i i r r i i i ,
ijuu
ugua
processo
dti
m.^xii'io!'.
pa<M>nrt:&w úa
formação
ò LMitr^dc)
1)
rio
tío
tofln
am
c!n t . o r n i r i i i i l . i u
muio
v;i.'."io
can
de
vazão
o
ProcotliMPn too paro
d li
círLuito
r , í r c u í ''-o:; {
^ ü c u n r i í r i ÍJ Í . Í : i:."i
ria c i r c u i t o
ei r: 3 >i a n t i f i c a ç ã o
testes,
Inicinr
controlo
valor
tío
paíissgnm
t r n n s f orneirtor
ontur-se
o L) t o n e . T O
tu:»,
a
Inicior
A p ó t.
Viiii)
vaz?'.u
a
ffici l i t o r a
17)
a
de
s r a d a t i víimont. e
modo
rlnc;'..?is
principal}
Forçar
IB)
br^ríi-;;,
-r o c-''vo r o c
1/fij
Porçnr
seçõo
'Ae? i
circuio:.ão
a
Iniciar
14)
cipai
tifj
iílíi
trocodur
T
r ' . v : - v i yj.
r r ; i r i
ü u
;
' i o u -z i.-c L i : r i - " r i a ^ - r i a r .
a r ; b o r . . \ : .•);; d o : , c i r c c í t c s
finn'cer
dü
O'J c i r c u i t o : .
t •) r r : ; ;"!:: r r : f r i ;',n- r ^ Ç •» ^ •
i, -;
r
t'.r,-.
c: b o r b a
13}
do - sK
v - " i v i ; J •:-.
Lir.nr
1^)
tinua
CJ .j
.-Ti v - ' l v i l j - ,
11)
^C{;ÜÍ^O
<jn f \ i r : ' . : j ' r 1 r , - : i r : ( j n t " .
v f : r i -T í " i r, riçj - :, >; ' j n í v F.> i
?, Í ; r y:.. •! n ,
A b r i r
' jist'ii-
nfii
form.içàn
piir
t i fi
v . ' , i . ' " i o - p o t .*ÍIH" i a
V.IÍMI',
IÍI-IH
ijun
:»t
na
s«»i;ão
rtM'.i.ia
dii tiü»
r n
-
itriuií-
\i J
yô':"
cr:
'.:•; ' J Ó c . ' ; a r - i : j n t / j
t i (-.)',
3)
C!
P r ! ; rjr> a u
A!, r i r
C C ' J [J j a del
:, C!.i:l
v u i n r
u HBÇSO
nas
Alimentar
Ccso
ri<i
ente
a seção
o r a m o riü c o n d e n s a ç ã o
den a d o
c-ir,o
La:;a
<i p r r ; : , -
do prc-aqutictidor,
controle
d o ÍÍ e j a d a n a s e ç ã o
zir
prb:;-
valor
com o v a l o r
a fermoção
e , senecessário,
a evitar
temperatura
para
que
d e t e z> t e:; .
d e 1:ns t n s
leve
de v a z ã o
que-
do p o t ê j i
dev a p o r
ajustar
leve
introdu-
o trocador
â cavitação
na
principal.
8)
caso
Observar
necessário,
9)
ra
P rov. L u r i 7'':'Jür
rJ •; "> i i j a :i c> ,
válvulas
desejado,
dor
'
p r i n c i p a l .
clc» t e n t u s .
cia
G,
r ir<
p ' j r ,'-•;';.Do ,
03 [inti:ncioriotro'j
Atuar
7)
bomba
!;or.!jii
i: .1 . , .1 I:Ç Í! r i d ,
a t i n Ei d a a v a z ã o
principal
CÍÜ
'In
r
Zerar
ti)
syjü
c.v v i t a c ' i ' j
I u o 1 •; r ' i ;, r » ; =; r . u r - i / - s e i o r d n c i r c u i t » ,
'J!
surizador
v í i v u l i i
u i I re. ;J • i '> r, o o
4}
r,i\O
n
principal
noc o n t r o l s :
de modo
ei o b t e r - s e
a e n t r a d a riu s;nção
variaçõos
mente
no r . o n t r c l ü
n a r , e ç ã o rie t e s t e s
-
c!o p r ó - aq u n e n d o r
e/ou,
o valor
d a t e m p e r o t_u
dcGRjado
troca-
de ter. t e ; ; .
Observar
•frido
dov a z ã o
reajustá-la.
Atuar
10)
a indicação
a indicação
cie p r e s s ã o ,
d i m i n u i ç ã o rio o c r n n c i n o
d ep o t ê n c i a
v, c a t , o
- atuar,
d o p r u t ; : i u r i / ado r o u
t e n h a &£
rospuctivo
n a v á l v u l a de
í) 1 f V í O .
4 . 6 . 3
S i 55 t f i m á t . i ces
Tendo
r i a s
>',o
Tec tor.
n oC a p í t u l o
n 1 1 f! r n a t i V Í U : p a r a
obtenção
d ec t m d i c n i ' t .
iJtt
cíiJnr,
Í!U f l u x o
iiitn
r á p i d a .
alót;i
uptou-DH
c a l o r
a t u a r
do
poi'.i
f.ito
aun
de
p o l a
n an o ç ã o
no
ilo f á c i l
A •:, f i j ' . u n d a
al)aniliir»iHi,i
liintn,
(iti
b a ^ t a
um p a r á n u t r o
m.iiü
dos
der.c r i t o
rrmnto
6
R e a l i z a ç ã o
;;irío
f u r í n c i a
para
de
ti o t ã o
qua
m«u)ida
qun
su.i
t1ii
da
t u tit.o i ; ,
d o 1.1: ;i ;> Ti o
c o n t r o l e ,
opção
adoçãn
m.iior
s n r l d
i" n e n o r .
I
I (ftt:n
rv{ t i c a r .
p r i n i r i r a ,
as v_a
rin
tran;;-
nu
fi i ' j i i , d u
tnndii
cm
v i s t a
a p l i c a d a
na
üfçãi) q u o
p n u :i:\aci
d í n l n u i r
preclr. a
v a r i a ç ã o
2 . 5 )
t>
a v a / ã n
ti ÜIMI
implii:.!
numa
tju»"
rtM.poi.ta
f a l
í-ontrolr
l o rn.ii;-.
v a r i a ç ã o
E i - : » :
' . • • • : : . : • - .
!
•:i i I f : r r : i
' f i í í :
/ i i l r i
'
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. ' •• " <
'
? • ' - : • • ' . - .
*..-•'•.:
l - . r r - j
[ i - .r . - : r i ; :W
-
r.i'',:•'.
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:
• > : - .'",:. .to;;
i - :} ? • ; - . r
:
f c : í f . í !
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Os
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de
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testes
dtj
segurança.
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aquecido,
entrado,
tensão
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6 H
do
vo 1 ur.ir; t r i c a . f l u rnndidí'
de t c t n p s r j l ' i i r d ,
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DÚ:; T a b e l a r ,
do t u r . t r : ,
vmcui
= V 2 /R n n d o
(P
equação
sa e n c o n t r a m
ordun::
brusca
tensão
psla
prcs.secuimento
corno medida
obtidos
conprirncnto
do e l e v a ç ã o
•
do c a l o r
Res ul tedos
temperatura
através
tomado
na n e - ' . u i n t o
rio
crítica
c^stabn I c c i d a s
o potenciômetro
r í i s ul t adííí:
apre^fintados
r. í a t í í i n a ,
de t u s t e ,
comportamento
4 . G , 4 Apresentação
o fluxo
r.a h o r n
fluxo
da
c r í t i c o caj_
íí = p L / A ) c; t í t : ; l o
4L«
IX.
X
+— —
crf
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r/i
cio p a r s r i t !
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un patamar
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^1 tnostrij
un r e g i s t r o
no f i m d n c o n p r i i n c n t o
c o nf s p n n d o r . t o
on presença
rttj
cjcjuociclu,
nhulição,
o
pico
óa
a
atuação
ner.imtmto
lindas
dn pott"nr:í.j
Piou t r a ( ! í i c
rps
i n d i c a d o r
ÍUI p r o t n ç ã o
c o n quccJa
rui f i j * u r a
í n ut . t ia d o s
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Inn
pfrlcs
1
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(:,• t, '"\ 1 o i^c:»
usíiilii»
d p t r a n ; ; Trríinr.i
do f l u x o
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f i r-m l n e n t u ,
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d o fevr
r n ó p o r . t ,'>r.
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u n v c 1 v i tip'.'
f u i f.itt.i
na\» nu i1i em'v, ,
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d n t e m p e r a t i : r a . A:>
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c r í t i c o
c a r . i c t. n r i / n r i . i
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vi.il".; o Ü p . i r .V>.t{. r..;;
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Corri ti I ' x p o r i f?tu i , i
ciit'i'.antjo-s*.?
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Em
os
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todos
de
u:n
com
o
encontrado
5.2
Comportamento
Análise
tL'Stw;
o :> v j l o r i ü
mantr)
5.2.1
CÉMÍÍ;
no:;
ri';r,'.v
rtaJ ízadas
tnr/iitra-Jcis
procurDu-sc
dos»
cm
csp{h;]D,
so
pa r nr.n t r o 3 ,
outros
no
pnr
(AT
tíü
I ; Í O 1 a d r i n t ; r;t e .
Frente
(è )
^c
'.•ao
-
pti^qui:.-
qut
o
cnr.
R&tí
es
Versus
Item 5 rclecionada
rr.ais
irnno r t a n t na que se tL-rri
neste
fluxo
r: r í t. i c o o o s u h r e ü f r i a manto dv. e n t r a d a
e Mc cti o t f ,
o
c V c j r i o ç ã o aar. Pür*-/.'tro^
•fozcr
e s t á de a c o r d o
CT-1
urnr.í-;
ou AH 1
Uma das o b s c r v a ç õ n s
Isto
\
outros
c e r t i f i c a r
do Gr íi f i e o F l u x o C r í t i c o
se mantúm c o n s t a n t e s
luí
lohürntóriot;.
dos R e s u l t a d o s
munto rie f í n t r a d a
a5
todos
ã linearidade
os o u t r u n
cem os u s t u d o s
encontrada
feitüs
(íntrn o
no c a n a l ,
parãrncti^oo
(figura
o
quando
34 e 3í>),
p o r C o u r t a j r ! [ d l , LCR •_/]
[20] .
D o i G f a t o fi i m p o r t a n t e s
- o fluxo
crítico
d ovam
rriíscü
r, o r con s i d c r e d o n :
com o aumunto
do
nulu'f^
f r i íi tn o n t o j
tu
mcTlf,
o
afoito
pronunciado
SR} T ,U[H)O
o
comprim.Mit o
fluxo
critico,
liZtsJur.
no
na T i / ' u r a
sui.iresfriancnto
rrinciirin
LIMI,
ÍJP.UIK' i d o ,
i»m»or«i
ú
qim
tio
(j
íiuncnla,
p,(;ra 1 r n n n t u
niiuior
f.r. t«! u f t i i t o
!I1 - 1 ,
;)ü.
à
cio
o
cfuitn
t .lrriu'.n1. f c i
forma
pouco
torna-so
(íip.urns
obsnrviitlo
dei
i'.ontinuíir.c.n
30
a
3i3j.
qua t i u a n t a
!iiit'rpsf rioruTiVi'
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5.4
Análise
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qualitativo
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c quantitativo.
na l i t e r a t u r a
para
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ÜD da r e a l i-TiTçno dns t r r s t o s
e o estudo
parnnotrlco
tostutí
por
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fazer
uni» c o r n i L i ç à n
qtjr? nt>lhor
urrtit voz quo ÍJ:Í d i s p o n l vnir. na
aos
pontos
t1« n i d i u-:•.«? p r l o
no
(Jo f 1 JJ
estüvtil
qua^i
podn rer
os r e s u i t .idos ria a n í í l i r . c
iw» cíjiir.t-rtn cor! um.i lip.i p r i í c i s ^ c
urr>pí
con-
c^n
qualidade.
Tendo RH vi s t ?
va d c c i d i i i - o o
c. cm
testes
0 circuito
como do boa
sc-
Q u a l i t a t i varín
pressão,
siderndo
ÍJ b a i x o
analíSÒÜOS
plenamente! s a t i s f a t ó r i o s
i;on o que «G ríispôu
xo c r í t i c o
podem s e r
qu.-jnt i i ti t i
rnprriiGnt.fi r i
.1 í t r r a t.ur.i
n"r>
oxpc r i rr.cn t oi r> .
o» t i i l ' n 1 HI: i nun t o IÍÜ
r.UíLíJLAP i.;.Mf nr-r:-":- - ; i - Í Í , : ; Í : C : L
Í.A:;AL
6.1
Intrc'.uv^
Tendo '>.m vi-.tfi
tios no f . r - 1
CIUSJO
que
tastes
a? f l u x o
no c i ; i f t u l o
anterior
crítico
rü-_iii:'£
chf^nu-sD
S :cn-
ti-a p c j s s i t j i ii'Jatitj tío líStaLn l't:cí n«;r;to ris u r a
isüíhar
outras
a analihcidus
as
rcfprusentü^^c
corrcilnçãus
<>
05 r e s u l t a r t o a
conh.Gcidas.
= a • bL •
Foi
(c • d!.}ü •
correlação
cbtirlas,
s;n cor-p^rp^iO a
desenvolvirin
uno Gf;uí;r(3C: da
• J Gk)iH
(e * f L
C
ti
com o f l u x o
CJR rnassfs,
AH , e c o m p r i m e n t o
6.2
Obtenção
da
G, s u b r t s f r i a n e n t o
aquecido,
de f l u x o
dos
à pressão
tos
foram
ún
canal,
independentes.
foi
obtida
atrovús
d o s 1GH t e s t e s RX
crítico.
Destes
testes,
90 forar>
13 a t a e o s o u t r o s
tratados
conjuntos
L . como v a r i á v e i s
do
Correlação
A correlação
periiTientaiâ
na e n t r a d o
sapar^darconte,
de v a l o r o »
-fir.ais
para
5 pressão
cie 5 a t a .
nncontranüo-so
as
ra^liy.a-
coar-tíintns
Pr
pon
portante
-in i s
existrnlpp
ru»
correlação.
Como p o n t o rio p a r t i d a
ção,
foi
analir>ii(io
v5riop
parâmetro:;.
fluxo
crítico
«i»lrti;.!.i,
liiíu
f.tt.n
fui
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ruiu.v,;,"in
niídlda
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dada
n
n
íiiisi
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i. a
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n
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ÍM". r i i l . ' ^ ' i i i
t M . - H )
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•Trcntt: .'":'•'•
.* c í / s r r v n i , ' . * , :
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>>(,.»t«,
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Í I UA M .
ií."> i ; n 1 : a 1 p i >J i i t ) n n t r . i i l . i
, i i . w i . , . ( , , t (
corro! i
r,ir; o •:•. utirur, f r i *::u- ?••'... .:•
('/ t r r r : i n
n:*.rrltí!f o i :
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rrítidn
otpecijl
prir.<?ivn
p s n t o s ,
ilov.vio
s
ntoncao
cufuj
a utJtt,'nç"o
do f l u x o
li ncarnunti;
ttm.idn
d o c c i n p n r t. í c i T i t o
lnm?uto
r.»
o comportamento
variar
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para
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u feriur-i-jnu
Oi.'trrr.:
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cnrr ; a v o r l . - ^ a a
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do f l u x o
(• n<i i n c l i n ; ; ^ : ;
versus
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influenciem
( ü , L . f; 'i P ) .
A infliiSnr.iii
ríita
p t"i ror.t: I r n r
VR.-SIIO
1
úy: riss L»I G r.D i n t o r n u p t a
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n, fai voriflcadii
3ti ísvcu
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ii^^cir;r. t ?? £• t. r{'. j» ;i r -i ü " I.:':; c " .
Pol feito una analisa estatística de mõneiro c determinar valores precisos para as sois constantes da correia çao.
Foram desenvolvidos programas do cálculo porá
otimização
destes valores do modo a se obter um erro RMS {"Root Keíin Squa
re"
- erro quodrético médio) mínimo. Depois,tíootimi zaçces su-
cessivas, foram encontrados os dois conjuntos, que são apresen
tados a stiguir, de valores finais das constantes, uma para cada uma das pressões exploradas.
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G.4 A n á l i s e
da D i s t r i b u i ç ã o
C fcit.3,
lação
Ar.
frente
Figuras
a seguir,
Verr.u:; os V á r i o s
ParSuBt^c-a
urna corripüração f;r5fii:a
d.i c o r r R -
a v a r i a ç ã o I'm caria uni tio:» parSíru: t r o s
de número 69 a 71. s ã o r e l a t i v a s
e a? C'H número
72 a 74 r c i l a t i v a s
obiitírvodo q u e nos; d o i s
lação
de t . r r o s
realmente
casou
represento,
isoladamente.
o t>resr.ão de 5 a t o
a p r n s s ' i o rie 10 ata.
a concorc'?ncie
dentro
ó ^ronde
Poda
ser
c a corre-
de um poqunno t r r o ,
05 p o n -
tos experimentai r, .
Quando d<i comparoção e n t r o
tais
o os p r a v i s t o s
ran erron
rtontro
pelo corrulnçíio,
do i n t o r v n l o
[-\ü'i,
or. rcr< u l tader.
Píl.íJ*.
rios
* lil*)
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Hxporinennprcsrtita-
SMS C
du f o i tiú í>,91"; o o d»» vi o p.idrTic» <' dn f. , 0 0 .
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AÍI
j»,i»i*.m
."Vi í i O i ) ( > . Í r r . i i t n n f r t . - i i r
cunji.i r.!s;.to
52
entre «a varies correlações valides pere es
falvas dos pari _
tros estudados, frente â correlação desenvolvida para o CT-1 e
•s pontos experimental*. Pode-se observer que
o
discordância
existente na previsão do fluxo crítico pelos vários experimentations • multo grande e que a equação desenvolvido neste trebalho i a que melhor representa os pontos experimentais.
. Foram calculados os erros RUS de cada uma das correlações em relação aos testes do CT-1 e os resultados foram os
seguintes:
CORRELAÇÃO
ERRO
Correlação Desenvolvida
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5 . 9%
Becker
1 4 . 7%
Biasi
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AJUSTADA COMPARADA AOS PONTOS EXPERIMENTAIS
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AJUSTADA COXPMUUMl AOS PONTOS EXPERIMENTAIS
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PBCVISTO PK.AS VV'SIAS
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T^- 80 °C
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Ponto»
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FIGURA .78
COMPARAÇÃO DO TLUXO CRlTICO OBTIOO KO CT-1 COM
PREVISTO VZU&
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Pontos Exporinental»
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C - 173
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FIGURA BO
DO FLUXO CRITICO ODTIDO I» CT-1 COM AQUELE
pnnvisTO p n ^ s V A R I A S cor.p.nL/.çOES
<0
Xs(%)
7. CONCLUSÕES
Foi feita uma serie de medidas de fluxo crftico
calor em tubos verticais uniformemente aquecidos e os
de
resulta-
dos encontrados foram analisados segundo dois aspectos: qualita
tivo e quantitativo.
Para se realizar o estudo qualitativo foi
»
necessá-
rio se fazer um levantamento bibliográfico sobre o assunto,a por
tir
do
qual se concluiu quanto a escassez de experiências rea
llzadas na faixa de pressão baixa. A partir.das informações obtidas, chegou-se a conclusão que qualitativamente os
testes se
mostraram plenamente satisfatórios e em concordância com os
de
outros pesquisadores. Quando analisada a influência isolada
de
cada um dos parâmetros no valor do fluxo crítico, observou-se:
- crescimento linear com o acréscimo do subresfriamento do fluido refrigerante na entrada da seção de testes;
- variação crescente para um acréscimo no fluxo
de
massa %
- variação decrescente para um acréscimo no comprimento equecidoj
- variação crescents para um acréscimo na
pressão
de 5 parei 10 ata.
Quantitativamentu, ^ocJo se verificar que, ao se ecri
siderar as correlações obtidas pelos vários pesquisadores
para
previsão do fluxo crftlco de calor à baixa pressão,são
grandes
as divergências observadas. Nesta análise, verifico-se
que
resultados encontrados no CT-1 para a pressão do 5 ata & G
os
mos-
traram próximos daquolos previsto» por Docker e Oiasi, porem quan
' do traçada a curva média nntro os pontos, esta apresentou
uma
inclinação maior, somolhvjnto âquola apresentada pela correlação
de Macbeth. Já a pressão de lü ata, os resultados oxporimentais
BÜ mostraram bnstnnto próximos aos previsto» por Macboth, ficd£
do portanto acima dos provisoes do Uiasi, BucKnr e Ivashkevi ten,
oato último D O caractorizondo por rasultadoa bom inferiores ooo
100
outros. Estes fatos foram essenciais na decisúu de se estabelecer urcia correlação própria para o CT-1. A correlação dissenvol vi^
da B de natureza empírica e, assim ccrrio a do Macbeth não fez rm
nhuna suposição sobre or> mecanismos envolvidos nas condições de
fluxo critico e simplesmente mostra uma relação funcional entre
o fluxo crftico e as variáveis independentes. Quando da conpara
ção entre os resultados experimentais e os previstos pela corre_
lação, 89,9^ dos dados apresentaram erros no intervalo
• 101). 0 srro RMS calculado foi de 5,91% e o desvio
(- 10%,
padrão
o
de S.9G.
A correlação estabelecida tem a forma geral:
$
c
» a*bL • (c»dl)G • (e*fl»jG )AH_
t
Pode-se concluir que realmente ela p a que
melhor
representa os resultados dos testes realizados no CT-1, em comparação com outras correlações válidas na faixa de
parâmetros
explorado.
Com relação a importância do estudo realizado
den-
tro do quadro de trabalho do Laboratório CJB Térmica, quatro itens
principais devem sar considerados:
- A corrulação desenvolvida servirá de
instrumento
de cálculo para delimitação e er.tabelocimento do marpens de segurança a serem preservadas quando por ocasião do realização cie
novos testes em condições diversas no Circuito Térmico nv 1.
- 0 trabalho roalizado servirá (te base no estudo ü&
transiontes do potência e vazão, uma V O Í qun, 5 comum a previsán
dos respectivo» valoros a partir daquelas corroopondontü» em ei;
tado permanente, através d« introdução do fatores do corroçno.
- 0 estudo do fluxo crftico em noção tubular
to numa das otapns a snrom porcorrldas nm CSCÍIIJ crnscnnto do
plexidado no contexto de toat«s para deaonvolvirnonto do
to combuatívnl pnra rerttoron. Nosto tipo do estudo,
f.rr.ílmnntIT
101
parta-se de geometrias tubulares simples e pressões baixas quai
do sa desenvolve a instrumentação e se adquire o domínio da tit
nica de obtenção e deteçâo do fenômeno* até se alcançar situa ções e geometrias mais complexas como • o caso do feixe de van
tas a pressões elevadas.
- Finalmente, deve-se ressaltar ainda a
importância
que está sendo dada hoje em dia aos estudos experimentais e ej
tabelecimanto de correlação na faixa de baixa pressão, prôxinu
a atmosférica, tendo em vista o domínio de problemas termohtáróulicos ligados a acidentes de perda de refrigerante (LOCA) e relacionados â variação do coeficiente de transferência de calor
pós-DNB.
Partindo-se do exposto deve-se sugerir uma continuaçãi
deste trabalho, seja através da exploração de parâmetros aindi
não analisados (variação no diâmetro do tubo ou exploração
di
outras pressões), seja através da modificação no tipo de dlssi
pação de calor, podendo-se realizar testes com fluxo de calo:
não uniforme ou ainda pelo estudo de trensientes de potência <
vazão, adotando-se como ponto de partida os resultados
desti
trabalho. .
NOMENCLATURA
Letras Latinas
Símbolo
A
\
B
0
De
G
e
H,.
HLG
L
L_
sub
P
Pc
Pe
0
R
S
set
T
S6t
Definição
Area da seção transversal do tubo
Area lateral da seção de testes
Parâmetro de Burnout na correlação
de Becker
Coeficiente de difusão de gotas na
correlação de Becker
Diâmetro interno da seção de testes
Diâmetro externo da seção de testes
Fluxo de massa
Constante grevltaclonal
Entalpia de entrada na seção de tes
tes .
*"
Entalpia de vaporlzação
Entalpia do líquido saturado
Subresfriamento de entrada na seção
de testes (Hs - He)
Comprimento aquecido
Comprimento percorrido por líquido
saturado
Comprimento percorrido por fluido
subresfriado
Pressão do sistema
Potência crítica
Potência elétrica dissipada na
seção de testes
Vazão volumótrica
Resistência elétrica da seção de
testes
Area da coroa transversal da seção de
testes
Temperatura
Temperatura de saturação do liquido
Subresfri«monto de entrada na seção
de testos ou p,rau de subresfrlamento
Crau de superaquecimento
Ttntão
Unidade
|cm*|
|cm*| *
'/*l
I»!
|Kg/cm2.s|
|J/g|
|cm|
Icm|
|cm|
lata ou psls
|fi|
|cm*
|*C|
|*C|
)*C|
|volts|
103
Sfnbolo
Definição
Volume específico do líquido
Variação do volume específico durante
a vaporlzação
LC
VYs
Unidade
|m*/kg|
|m*/kg|
Coeficientes da correlação de Macbeth
Título termodirtamlco
Título de entrada na seção de testes
Título de saída da seção de testes
Letras Grep.as
Símbolo
Definição
o
Coeficiente na correlação de Diasl
C
Coeficiente de rc-entranhamento da
correlação de Becker
Densidade do líquido
Densidade do vapor
p.
p_
4>
4r
g
é
|kg/ms|
|n.cm|
b
p
Unidade
Resistlvidade do material
da seção de testes
Fluxo de color na seção de tastes
Fluxo crítico de calor na seção de
tostes
Fluxo crítico de calor com subresfrlamento zero na entrada do tubo
Iw/cm2|
|w/cm2i
104
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Ournout Roi'.lwo. W i n f r i t h ,
R e a c t o r Dovolopmont
Divir.ion,
1063
HARNETT, 0 , G ,
An I n v o s t i ^ r t t i o n i n t o t h o V i i l i d i t v
of
105
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dado Fedora^l de Minas Gerais para obtenção do
de destro om Ciuncins o Técnicas Nucleares)
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1'J13!)J
301-422
107
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[29~\
rACOETH. R.V. Eurnout
Analysis. »»«rt II - Th« B*»lc
Burnout Curv«. Reactor 0«v«l«D««nt Division»
ki .frith. 1563 IAEEW-R-1S7).
f30j
Cft^-s.--
• !•.. T r a t — n t o <• Dado» d« C o n f t m
-üiita. C8TK. IPR. I S M
[3l]
B«la Mori-
(^AR-T-74/11J.
IIACBETH. R.V. Burnout Analysis Part I. A Bwrnowt Corralation far Watar in Round and Ractawgular Chanwals
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BEERS. T. Introduction to tha Thaory of Erro» 2 ad.
Colorado Addison Waslay, 1962.
10ã
. I
OCORRÊNCIA DE "DURHOUT FÍSICC" DURANTE A REALIZAÇÃO
DOS TENTES PRELIHIfJARES
Durante a realização do 16* teste da etapa
nar de testes do fluxo crítico, já obtidas as condições de interessa que eram vazão volumétrica de 0,3 l/s, temperatura
entrada de 13Ü 9 C e pressão de 10 ata, procedeu-se ao
gradativo da tensão aplicada à seção de testes,
de
aumento
procedimento
normalmente empregado. Quando alcançado o valor de 30V, o sistema de proteção de seção de teste atuou demonstrando hsv/er o cor
rido um fluxo crfticoi fenômeno este que ocorreu num nível
tensão bem abaixo do previsto, uma vez que no teste
de
anterior,
onde as condições impostas ao sistema eram idênticas, com exc£
çao da vazão que era de 0,25 1/5, o fluxo crítico se deu a uma
tensão de 36,5 volts. Era de B B esperar então um valor
deste
acima
para o fluxo crítico no teste de n* 16, Ora, em
face
aos 15 testes preliminares já efetuados, onde os valores ria teji
sao crítica concordavam dentro de • 10rí com os fornecidos
las correlações empíricas«colocou-se em dúvida
pe-
o funcionamen-
to eficiente do sistema do proteção, que ate aquele momento vi
nha se comportando satisfatoriamente,
Decidiu-oe, ontão, por repetir o teste u para
isto
atuou-se no potenciômctro do alimentação tin 5T. No momento
que se lia um valer de 22\l no voltímotro, ocorreu uma
em
súbita
ruptura da seção de testas, o quo ocasionou a intnrrupção
rio
fornecimento de potência, antes mosmo da atuação do sistema de
protoção.
0 fonômon" foi spp.uitio da liberação de rnfrif.oranto om conriiçõns do saturação, S pressão do 10 ata, com vaperizttção imodiata «o nntrar cr> rontoto com o atrnoafora.
•Apóí) a na tflbi li zação tias condiçõoa no locnl do nci_
donto o rontriflmonto rio aistom.i, vorificou-no que a nnçíío
da
tonton ancontvâvtt-no riontruíria, n doia cnntímntrus rio connctor
109
superior, propagando uns cinco centímetros no
sentido vertical,
sendo que fragmentos desta foram localizados em um raio
de
até
tíois metros. 0 aspecto físico destes fragmentos, bem corno da seçTio de testes na região afetada, apresentavam características to_
tal mente diversas do aspecto original do aço inoxidavel.com
una
coloração enegrecida e aspecto poroso. (Figuras 81 a 84}
,
Concluiu-se que a causa principal da ocorrência esta
va relacionada ao uso excessivo da seção de testes que já
sido utilizada
em outras campanhas de testes e ainda
havia
no desen-
volvimento do sistema de deteção e proteção de fluxo crítico.
Dois vazamentos jã haviam aparecido no comprimento aquecida, tert
do sido necessário efetuar-se duas soldas. Como conseqüência dos
vazamentos passou-se a adotar, na ocasião, um menor comprimento
nos testes, além da decisão de se colocar as tomadas
de
tensão
da ponte de Wheatstone para fora do comprimento aquecido, em vez
de junto aos conectores, eliminando a possibilidadB de
existên-
cia de região de superaquecimento fora do campo de atuação
da
ponte.
Presumi-se que o uso excessivo da seção possa ter iniciado um processo de deterioração da estrutura do material,
im-
plicando em possíveis variações da suas propriedades mecânicas,
elétricas e térmicas.
Apesar deste fenômeno não constituir um fato
total-
mente inesperado om laboratórios que estudem o fluxo crítico [4,4],
elo dove sor evitado ao máximo e todas as modidas do
foram então imposts
sof.uronça
ao circuito, Quanto a seção de tnstnn, a com
pjnhamnnto minucioso do sou estado durante a realização dos testes foi pronram.tdo, riu modo quo qualquar alteração no seu
constituísse um sinal da necoa&idadr cio troca.
corpo
110
«ww/w tit \ «»/«>\ it. in I \i Êt:i i \» rt.K\H
FIGURA 81
ASPECTOS DA SEÇÃO DE TESTE. E CONECTOR
FIGURA 82
ASPECTOS DOS ESTILHAÇOS DA SEÇXO DE TESTES
HI
FIGURA 83
ASPECTOS DA SEÇÃO DE TESTE E COROOALBAS
FIGURA 84
ASPECTOS DA SEÇÃO DE TESTE
112
ANEXO II
ESTIMATIVA DOG ERROS
As incertezas e tolerâncias nos parâmetros envolvi^
dos no calculo do fluxo crítico estão relacionados
ebaixo «e a
partir destes foi feita uma análise dos erros globais nas
versas medidos. Os valores citados foram obtidos,
di-
tanto pelos
catálogos dos fabricantes, como através dos métodos usados n«s
medições.
Comprimento aquecido = * 0,5*
Diâmetro interno do tubo da ST • • 2,0%
Diâmetro externo do tubo da ST = • 1,0%
Resistivldadc do tubo da ST « • 1,0*
Tensão • • 2,0*
Terrr»opares de temperatura ds fluído = • 2,0*",
Vazão volumétrica de água ~ • 1,0*
Calculo dos erros envolvidos nas diversas
zas segundo
[3l]
Area da coroa transversal da ST
m
grande-
113
£rea lateral da ST
A * irDL
)'• (ír)'• r ' 0 1 ) 1 • ID-D05)1" °-°
11
Resistência elétrica da ST
R - P "S
ff .N | [ ^ ] 7 [ ^ ] T [ ^ ] . Jco.Ol) * (U,005)s • (0.063)2
ÇR . O.0B4
Potência elétrica dissipada na ST
V2
'o
P
B
~
B
R
(£Jij2\
8
-
0,0755
Fluxo do calor di&sipado na ST
J14
T"
-
0.076
TABELA 1
RESULTADOS PRELIMINARES DE TESTES DE FLUXO CRITICO
N»
TESTE
L
(cm)
1
2
3
A
5
112
112
112
6
7
8
9
10
11
1?
P
0
(ata] (l/s)
10
10
Te
(9C)
G
(Kg/cm*s)
0
1
íW/cm )
U)
C
Biasl
Becker (W/cm 2 )
1
(W/cm )
206
245
0.10
105
0,077
•203
29
0.10
100
0,077
217
31
209
249
292
322
304
331
267
307
285
319
222
334
254
0.20
95
0.154
102
10
10
0.20
100,
0.154
232
310
102
10
0.15
100
0,115
237
102
102
102
102
102
10
10
10
10
1C
0.175
102
0,135
292
15
15
16
18
0.10
100
0,077
205
26
0.25
0,192
0.30
102
100
13
10
0.15
100
0,115
355
364
251
102
102
10
0.30
100
0.2 30
10
0.10
130
130
13
14*
102
10
102
10
0.15
0.25
15
102
10
0.20
f
342
351
IS
368
267
394
10
368
351
0,075
177
27
205
242
212
20
244
282
130
0.112
0,187
337
ia
298
315
130
0,150
316
23
272
303
3,230
307
116
TABELA 2
AFERIÇÃO 00 CONJUNTO PLACA DE ORIFÍCIO
CÉLULA DE BARTON
rtarcador
QU/s) VolU)
T 2 Cs) Q j U / s )
Q 2 U/s) Q U / s )
m
20
0,10
4
38,0
42,0
0,11
0.10
0,105
30
0.15
a
54,2
50,2
0,15
0.16
0.155
40
0.20
12
62.2
59,0
0.19 .
0,20
0.195
50
0,25
14
57,4
55.2
0,24
0,25
0,245
60
0,30
IB
65,4
58,2
0.28
0,31
0.295
70
0,35
20
57,6
57,3
0,35 .
0.35
0,350
60
0.40
24
59.4
60,0
0,40
0.40
P.4 0Ü
117
TABELA 3
TESTE DE POTÊNCIA DE PERDA
UTILIZANDO TERMÔMETRO DE QUARTZO
V
ít/s)
0,30
0,25
AT
f»C)
N
fi^/s)
TE
(»C)
TS
f»C)
5 , 0 119,2
5 . 2 118,6
118,4
0,76 0.283
0.95
117.7
0,92 0,236
0.93
117.1
1.20 D.189
0.96
P
íata)
(Kvn
116.0
1.70 0.141
1.03
0,10
5,2 116,3
5.2 117,6
5.2 118,2
117.5
0.67 0,094
0,27
0.30
5 . 0 107.7
107.4
0.35 0.285
0.43
0,25
5 , 0 107,1
106,6
0,45 0,238
0,46
0.20
5 , 0 106,4
105.7
0,60 0,190
0,49
0.15
5 . 0 105,9
105,1
0,77 0,143
0,47
0,10
5 , 0 105,4
104.2
1.22 0,096
0,50
0,30
5.0
78.'8
78.5
0,16 0,292
0.20
0,25
5,0
78,8
78,6
0,27 0,243
0.28
0,20
5,0
79,3
79,0
0.37 0.194
0,31
0,15
0,10
5,0
79,7
79,2
0.49 0.146
0,31
5,0
80,0
79,2
0.73 0.097
0,30
0,30
5,0
51,9
51,8
0,10 0,296
0,13
0,25
5.0
52.55 52.5
0,13 0.247
0,14
0.20
5,0
53.0 5 52,9
0,16 0.198
0,14
0,15
5,0
53,65
53,4
0,24 íl.148
0,15
0,10*
5.0
54,04 53.7
0,36 D,099
0,15
0,20
0,15
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CONTINUAÇÃO - TABELA 4
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4.31
4.31
4,31
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24981
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6741
23791
35511
47251
26511
44789
44789
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5935
10 36
4 9 76
2369
1533
12Ü
TABELA 5
TESTES PARA CALCULO DE POTÊNCIA DE PERDA
Tensão
Aplicada
(Volts)
Temperatura
Parede Externa
Resistência
x lüh
Potência
Perda
[KW]
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1.72
244
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0.31
0.57
261
83
0.36
0.66
1.77
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0.37
0.69
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0.72
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0.76
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0,43
0,79
2,00
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87
0.46
0,05
2,09
338
88
0.49
0,91
2,22
365
89
0,55
1.03
2,46
392
90
0,67
1.24
2.72
3,05
429
93
0,80
1.47
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1.83
#
121
TABELA 6
TESTES DE FLUXO CRITICO A PRESSÃO ÜE 5.0 ATA
Teste
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1
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IP, 4
JB,1
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CONTINUAÇÃO TABELA 6
Teste
N»
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94
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120
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120
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208,CTO
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(°C)
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120
120
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263.2
448,S
;
m
17,6
16.2
15.5
14,5
14,5
24.2
TABELA 7
TESTES DE FLUXO CRITICO A PRESSÃO DE 10.Q ATA
Teste
Pseída
M»
f Qt a
1
2
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10.
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1 3 6 , 40
1 5 5 . 86
1 7 5 . 36
1 9 4 , 85
7 8 , 05
1 1 8 , 28
1 3 7 , 99
1 5 7 . 70
177, 41
1 9 7 , 13
7 4 , 27
1 1 1 . 41
129, 98
1 4 0 , 54
140
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126
TABELA 8
DISTRIBUIÇÃO DOS EPPQ5 DA
F.Í1
RELAÇÃO AOS PONTOS EXPERIMENTAIS
Erro
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62,6
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92,2
92,8
95,8
97,0
98,2
98,2
99,4
09,4
100,0
NUCLEBRÃS/CDTN
Departamento de Tecnologia de Reatores
LISTA DE DISTRIBUIÇÃO DE PUBLICAÇÃO EXTERNA
NUCLEBRÃS/CDTN-426/80
Publicação:
ASSIS, M.C.V. Condições Criticas de Transferência de Calor em
Escoamentos Bifãsicos. Belo Horizonte, 1980. (Tese apresentada ã Universidade Federal de Minas Gerais para obtenção do
grau de Mestre em Ciências e Técnicas Nucleares).
N9 Exemp
Distribuição:
NUCLEBRAS:
Diretor
J.M.A.Forman
(1)
SUPLA
SUPED
S.C.Valadão
V.M.A.Silva
M.A.Diniz
R.B.Pinheiro
W. R. A. Lavora to
J.A.L.Horta
O.C.R.L.Simbalista
L.L.Santos
(1)
(1)
(1)
(2)
(1)
(1)
(2)
(1)
G.Herzog
(D
DEDI.SI
DETR.PD
DITES.PD
LABTEH.PD
SBDOTE.PD
NUCLEN:
Diretor Técnico
CNEN:
Centro de Informações
Nucleares
(1)
IPEN:
Divisão de Informação e
Documentação Cientifica
(1)
FURNAS:
Dept9 de Comb.Nuclear
Dept9 de Eng.Nuclear
R. A. Silva
W.L.Dezordi
(1)
B.Clmbleris
E.B.de Andrade
(D
(D
(D
UFMG:
Dept9 de Eng.Nuclear
Dept9 de Eng.Térmica
UFRJ:
COPPE/Programa de Eng.
Nuclear
EFEI:
Univ.Fed.de Itajubi
Z.D.Thomé Filho
(D
L.P.V.Piore»
(D
Belo Horizonte/ 30.4.80
Total de Cópias
(20)
^ m C A R D O MART PINHEIRO
Cfctfe do DETR.PD
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superintendents da SUPED