Análise teórico-experimental do campo de temperatura para caracterização da concentração da mistura água-álcool
DOI:
https://doi.org/10.18265/1517-0306a2021id4707Palavras-chave:
campo de temperatura periódico, método de Angstrom, concentração da mistura água-álcool, TTIGResumo
Este trabalho tem como proposta determinar diferentes concentrações da mistura água-álcool utilizando um campo de temperatura periódico. Para isso, foi construído um dispositivo experimental com princípio de funcionamento no método de Angstrom, o qual faz uso de um fluxo de calor periódico de uma fonte controlada, gerando, assim, um campo de temperatura periódico na amostra de teste. Termopares foram instalados na amostra e num ponto de referência para captar o sinal de temperatura gerado pelo fluxo de calor periódico. A amplitude e a fase desses sinais serão obtidas por meio de um sistema de aquisição de dados. O termopar posicionado na parede do tubo foi adotado como referência em relação ao sinal térmico adquirido pelo termopar da amostra. Foram realizadas simulações computacionais com base no modelo matemático teórico, considerando a condução de calor unidimensional para obter a resposta periódica da temperatura medida no centro do tubo cilíndrico. A Técnica da Transformada Integral Generalizada (TTIG) foi utilizada para resolver o problema de difusão de calor e determinar o campo de temperatura, gerando resultados teóricos. As amostras utilizadas neste trabalho foram preparadas com frações volumétricas de 0,3%, 4,2%, 8,2%, 12,1%, 16,2% e 19,7% m/m de álcool etílico misturadas com água destilada.
Downloads
Referências
AKPA, B. S.; D’AGOSTINO, C.; GLADDEN, L. F.; HINDLE, K.; MANYAR, H.; MCGREGOR, J.; LI, R.; NEUROCK, M.; SINHA, N.; STITT, E. H.; WEBER, D.; ZEITLER, J. A.; ROONEY, D. W. Solvent effects in the hydrogenation of 2-butanone. Journal of Catalysis, v. 289, p. 30-41, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcat.2012.01.011.
ANP – AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO, GÁS NATURAL E BIOCOMBUSTÍVEIS. Regulamento Técnico ANP nº 2/2015. Brasília, DF: ANP, 2015. Disponível em: http://www.fiscosoft.com.br/objetos/Res_19_ANP_2015. Acesso em: 12 abr. 2022.
BALL, P. Water: an enduring mystery. Nature, v. 452, p. 291-292, 2008. DOI: https://doi.org/10.1038/452291a.
BELO, F. A. Protótipo do analisador de mistura pela polarização dipolar. Apresentação na Feira Mundial Rio Oil & Gas, Rio de Janeiro, Brasil, 2002.
BELO, F. A.; SILVA, T. A. B.; SILVA, D. M. G. B. Analisador de mistura de material dipolar e medidor simultâneo de propriedades térmicas pela harmônica pura. Rio Oil & Gas 2012 Expo and Conference, Estande da FINEP, Centro de Convenções do Riocentro, 2012.
BELO, F. A.; LIMA-FILHO, A. C.; ADISSI, M. O.; SILVA, D. M.; GOMES, R. D. Analisador eletrônico de componentes de mistura pela polarização dipolar para laboratório e controle de processos. Depositante: Universidade Federal da Paraíba. Número do registro: BR1020150297416. Depósito: 12 nov. 2015. Concessão: 8 set. 2021.
COTTA, R. M. Integral transforms in computational heat and fluid flow. Boca Raton: CRC Press, 1993.
COTTA, R.M. The integral transform method in thermal and fluid. Science and Engineering. New York: Begell House, 1998.
MICROSOFT CORPORATION. Fortran Powerstation. Version 4.0. Bellevue, WA, EUA: Microsoft Corporation, 1980.
KRAUSE, D.; SCHÖCK, T.; HUSSEIN, M. A.; BECKER, T. Ultrasonic characterization of aqueous solutions with varying sugar and ethanol content using multivariate regression methods. Journal of Chemometrics, v. 25, n. 4, p. 216-223, 2011. DOI: https://doi.org/10.1002/cem.1384.
LIBERT, N. Sistema de medição capacitivo para determinação de fração de vazio em escoamentos bifásicos. 2013. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013. Disponível em: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/595. Acesso em: 8 out. 2020.
MIKHAILOV, M. D.; VULCHANOV, N. L. Computational procedure for Sturm-Liouville problems. Journal of Computational Physics, v. 50, n. 3, p. 323-336, 1983. DOI: https://doi.org/10.1016/0021-9991(83)90101-8.
PALO, D. R.; DAGLE, R. A.; HOLLADAY, J. D. Methanol steam reforming for hydrogen production. Chemical Reviews, v. 107, n. 10, p. 3992-4021, 2007. DOI: https://doi.org/10.1021/cr050198b.
WOLFRAM RESEARCH. Mathematica Online. Champaign, IL: Wolfram Research, Inc., 2020. Disponível em: https://www.wolfram.com/mathematica/online/. Acesso em: 13 jun. 2020.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
• O(s) autor(es) autoriza(m) a publicação do artigo na revista;
• O(s) autor(es) garante(m) que a contribuição é original e inédita e que não está em processo de avaliação em outra(s) revista(s), nem esteja publicado em anais de congressos e/ou portais institucionais;
• A revista não se responsabiliza pelas opiniões, ideias e conceitos emitidos nos textos, por serem de inteira responsabilidade de seu(s) autor(es). Opiniões e perspectivas expressas no texto, assim como a precisão e a procedência das citações, são de responsabilidade exclusiva do(s) autor(es), e contribuem para a promoção dos:
- Princípios FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable – localizável, acessível, interoperável e reutilizável);
- Princípios DEIA (diversidade, equidade, inclusão e acessibilidade).
• É reservado aos editores o direito de proceder ajustes textuais e de adequação do artigos às normas da publicação.
Responsabilidades dos autores e transferência de direitos autorais
Os autores devem declarar a originalidade do estudo, bem como o fato de que este não foi publicado anteriormente ou está sendo considerado para publicação em outro meio, como periódicos, anais de eventos ou livros. Ao autorizarem a publicação do artigo na Revista Principia, os autores devem também responsabilizar-se pelo conteúdo do manuscrito, cujos direitos autorais, em caso de aprovação, passarão a ser propriedade exclusiva da revista. A Declaração de Responsabilidades dos Autores e Transferência de Direitos Autorais deverá ser assinada por todos os autores e anexada ao sistema como documento suplementar durante o processo de submissão. Clique no link abaixo para fazer o download do modelo.
Esta revista, seguindo as recomendações do movimento de Acesso Aberto, proporciona seu conteúdo em Full Open Access. Assim os autores conservam todos seus direitos permitindo que a Revista Principia possa publicar seus artigos e disponibilizar pra toda a comunidade.
A Revista Principia adota a licença Creative Commons 4.0 do tipo atribuição (CC-BY). Esta licença permite que outros distribuam, remixem, adaptem e criem a partir do seu trabalho, inclusive para fins comerciais, desde que lhe atribuam o devido crédito pela criação original.
Os autores estão autorizados a enviar a versão do artigo publicado nesta revista em repositório institucionais, com reconhecimento de autoria e publicação inicial na Revista Principia.
