Análise do Efeito da Velocidade do Vento sobre o Processo de Dissipação de Calor em Conectores tipo H Energizados Ferreira, R.A.M1, Carvalhais, T.B.M² , Silva, B.P.A³, Costa, L.G.L4 , Diniz , H.E.P5 , Andrade , R.M6 1 – Rafael Augusto Magalhães Ferreira, Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, [email protected], Estagiário do Projeto P&D 235 2 – Túlio Borel Magalhães Carvalhais , Curso de Graduação em Engenharia Mecânica, [email protected] , Estagiário do Projeto P&D 235. 3 – Bruno Philip Alves da Silva, Curso de Graduação em Engenharia Mecânica , [email protected], Estagiário do Projeto P&D 235. 4 - Luis Guilherme Leite Costa, Curso de Graduação em Engenharia Mecânica , [email protected], Estagiário do Projeto P&D 235. 5 - Henrique Eduardo Pinto Diniz, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, [email protected], pesquisador colaborador do Projeto P&D 235 . 6 - Roberto Márcio de Andrade, Departamento de Engenharia Mecânica, [email protected], coordenador do Projeto P&D 235. Introdução Resultados A termografia infravermelha é uma técnica utilizada como parâmetro de Tomando o balanço de energia descrito pelas Equações 1, 2 e 3 e introduzindo as fundamental importância na manutenção de ativos físicos. Durante um processo de temperaturas medidas é possível calcular os coeficientes experimentais de troca de inspeção de componentes elétricos em linhas de transmissão, a termografia auxilia calor por convecção para as três posições ensaiadas. no monitoramento de pontos quentes, os quais apresentam sobreníveis de temperatura. No entanto, a detecção desses pontos por si só não indica a ocorrência da falha, sendo necessário o conhecimento do fenômeno físico inerente. Com ênfase nas conexões tipo H, o presente trabalho tem por objetivo comparar um modelo matemático do processo de dissipação de calor desse componente com dados obtidos por meio de testes realizados em túnel de vento e verificar o grau de influência que a configuração de escoamento tem sobre o processo físico. Metodologia GRÁFICO 1 – Comparação entre os coeficientes experimentais e de literatura. Para cada A estimativa da curva de temperatura superficial da conexão ao longo do tempo posição testada (esquerda). Média das posições (direita). passa pelo balanço de energia. Utilizando a equação básica que relaciona as taxas Aplicações de correlações para estimativa de coeficiente convectivo geralmente de transferência de calor em um conector sem encapsulamento no regime não apresentam um erro menor que 20% [1]. Para convecção natural, a menor permanente, no qual não há energia armazenada, tem-se: dispersão encontrada foi de aproximadamente 37% para a posição vertical da conexão. Os resultados em termos de temperatura para esse ensaio são apresentados a seguir. Esses termos são dados pelas seguintes relações: Nas quais, o cálculo do coeficiente de troca de calor por radiação e do coeficiente convectivo, é dado por: GRÁFICO 2 – Temperaturas de estabilização teórica e medida para convecção natural (ensaio na posição vertical). O erro mencionado anteriormente para o coeficiente convectivo, que representa Para os cálculos do modelo previsto foram utilizados como referência a geometria uma diferença de 2,3 W/m²K, corresponde a um erro máximo na estimativa de do cilindro horizontal longo, e as correlações apresentadas nos trabalhos de temperatura de 14%. Dispersões maiores encontradas nos demais ensaios podem Churchill, Chu e Bernstein [1] para convecção natural e forçada. levar a um erro na estimativa de temperatura na ordem de até 50%. Experimentalmente, fluxos de ar com intensidades de 0, 1, 3, 5, 10 e 15 m/s, foram Conclusões impostos sobre a conexão e com diferentes ângulos de incidência. Os coeficientes convectivos calculados pela correlação obtida nas referências converge para a média dos resultados de todas as posições ensaiadas. Além disso, observa-se que diferenças pequenas entre os coeficientes estimado e real podem levar a erros significativos no cálculo da temperatura de estabilização. Agradecimentos Os autores agradecem aos financiadores do projeto P&D 235, ANEEL-CEMIG, e à equipe do LabTerm. FIGURA 1 – Configurações de escoamento. (a) Transversal. (b) Longitudinal. A aquisição instantânea dos sinais foi feita por meio de integração com o software Referências LabView e de termogramas registrados com uso de uma termocâmera de alta [1] INCROPERA, Frank P. & DeWITTD, D. P.; Fundamentos de Transferência de precisão, modelo Flir SC660. Calor e Massa, 1990. LTC