DISPOSITIVOS PARA DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE CRISTAIS DE GELO EM SOLUÇÃO DE GELO LÍQUIDO
O gelo líquido, também conhecido como pasta de gelo ou “ice slurry”, é um termo empregado para misturas contendo cristais de gelo em uma solução no estado líquido. O gelo líquido é uma tecnologia nova que tem mostrado grande potencial energético, pela sua capacidade de transportar energia como fluido térmico e armazenar “frio” por energia latente de fusão. Para que haja um controle eficiente do transporte dessa energia no gelo líquido, se faz necessário um sistema de medição da concentração de cristais de gelo de maneira rápida e precisa. O objetivo desse trabalho foi desenvolver um dispositivo capaz de mensurar a concentração de cristais de gelo em solução de gelo líquido. Nesse trabalho foram utilizados três princípios de medições: velocidade do som do fluido, condutividade elétrica e refração da luz. As medições foram realizadas com a solução em batelada, ou seja, sem vazão mássica. Para análise de viabilidade técnica foram realizadas medidas com uma solução modelo que simulasse a presença de micropartículas em solução. A solução modelo foi produzida com amido e microesferas de vidro, cuja concentração referencial foi determinada pela fração mássica de microesferas, enquanto a solução de gelo líquido foi produzida com água-etanol, cuja concentração referencial foi determinada pelo método de Calorimetria. Os experimentos de medições demonstraram tendências diretamente proporcionais a concentração de partículas e de cristais de gelo. Os resultados comprovaram a viabilidade e praticidade no desenvolvimento de um dispositivo capaz de medir concentração de cristais de gelo em solução de gelo líquido.
DISPOSITIVOS PARA DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE CRISTAIS DE GELO EM SOLUÇÃO DE GELO LÍQUIDO
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DOI: 10.22533/at.ed.71821120516
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Palavras-chave: Sistema de medição, Gelo líquido, Ultrassom, Condutividade, Refração
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Keywords: Measuring system, Liquid ice, Ultrasound, Conductivity, Refraction.
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Abstract:
Liquid ice, also known as ice slurry, is a term used for blends containing ice crystals in a liquid solution. Liquid ice is a new technology that has shown great energy potential, for its ability to transport energy as a thermal fluid and to store "cold" by latent fusion energy. In order to have an efficient control of the energy transport in the liquid ice, a fast and precise system of measuring the concentration of ice crystals is necessary. The objective of this project was to develop a device capable of measuring the concentration of ice crystals in liquid ice solution. In order to realize, three principles of measurement were used: the sound velocity on fluid, electrical conductivity and light refraction. The measurements were carried out with the solution in batch, in other words, without mass flow. For technical feasibility analysis, measurements were made with a model solution that simulated the presence of microparticles in solution. The model solution was produced with starch and glass microspheres, whose referential concentration was determined by the microsphere mass fraction, while the liquid ice solution was produced with water-ethanol, whose reference concentration was determined by the Calorimetry method. Measurement experiments showed trends directly proportional of particles concentration and ice crystals. The results proved the feasibility and practicality in the development of a device capable to measure the concentration of ice crystals in liquid ice solution.
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Número de páginas: 16
- Rennan Yie Yassu Nishimori
- Vivaldo Silveira Junior
- RICARDO SANTOS NASCIMENTO
