Thiago Dutra

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Produções bibliográficas

• SILVA, ERNANE ; DUTRA, THIAGO . Piston trajectory optimization of a reciprocating compressor. INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRIGERATION-REVUE INTERNATIONALE DU FROID , v. 121, p. 159-167, 2020.

• SANTOS, CLAUDIO J. ; DUTRA, THIAGO ; DESCHAMPS, CESAR J. . Scrutinizing the sources of inefficiencies in the piston-cylinder clearance of an oil-free linear compressor. INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRIGERATION-REVUE INTERNATIONALE DU FROID , v. 104, p. 513-520, 2019.

• BOGLIETTI, ALDO ; COSSALE, MARCO ; VASCHETTO, SILVIO ; DUTRA, THIAGO . Winding Thermal Model for Short-Time Transient: Experimental validation in operative condition. IEEE Transactions on Industry Applications , v. 54, p. 1312-1319, 2018.

• BOGLIETTI, A. ; COSSALE, M. ; VASCHETTO, S. ; DUTRA, T. . Thermal Conductivity Evaluation of Fractional-Slot Concentrated-Winding Machines. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS , v. 53, p. 2059-2065, 2017.

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, CESAR J. . A simulation approach for hermetic reciprocating compressors including electrical motor modeling. INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRIGERATION-REVUE INTERNATIONALE DU FROID , v. 59, p. 168-181, 2015.

• DUTRA, T ; DESCHAMPS, C J . A thermal network model for induction motors of hermetic reciprocating compressors. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering , v. 90, p. 012020, 2015.

• DUTRA, THIAGO ; DESCHAMPS, CESAR J. . Experimental Characterization of Heat Transfer in the Components of a Small Hermetic Reciprocating Compressor. APPLIED THERMAL ENGINEERING , v. 58, p. 499-510, 2013.

• Riehl, R. R. ; DUTRA, T. . Development of an Experimental Loop Heat Pipe for Application in Future Space Missions. APPLIED THERMAL ENGINEERING , v. 25, p. 101-112, 2005.

• BRAGA, V. ; Silva, E. ; DUTRA, T. ; CAETANO, A. ; SILVA, O. ; ANDREAZZA, A. . Numerical Investigation of Pressure Pulsation in Oil-Free Twin Screw Compressor Discharge Systems Adopted to Oil and Gas Industry. In: International Compressor Engineering Conference, 2024, West lafaYette. Proceedings of the International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2024.

• DUTRA, T. ; SILVEIRA, J. M. ; OLIVEIRA, R. G. ; Silva, E. . Parametric Study of a Variable Refrigerant Flow Air Conditioner with Two Evaporators. In: International Refrigeration and Air Conditioning Conference, 2024, West lafaYette. Proceedings of the International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue, 2024.

• Silva, E. ; DUTRA, T. . NUMERICAL MODELLING OF A DIRECT REFRIGERANT TWO-PHASE COOLING SYSTEM FOR THE THERMAL MANAGEMENT OF ELECTRIC VEHICLE BATTERY. In: 27th International Congress of Mechanical Engineering - COBEM, 2023, Florianopolis. Proceedings of the 27th International Congress of Mechanical Engineering - COBEM, 2023.

• de Araújo, M. C. ; TUHOVCAK, J. ; BRANCHER, R. D. ; DUTRA, T. . Hermetic Reciprocating Compressor Simulation Using a Multi-Physics Platform. In: International Compressor Engineering Conference, 2022, West Lafayette. Proceedings of the 26th International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2022.

• SANTOS, C. J. ; DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . NUMERICAL ANALYSIS OF THE TRANSIENT COMPRESSIBLE FLUID FLOW IN THE PISTON-CYLINDER CLEARANCE OF AN OIL-FREE LINEAR COMPRESSOR. In: 10th IIR Conference on Compressors and Refrigerants, 2021, Bratislava. IIR Compressors, 2021, 2021.

• SILVA, ERNANE ; DUTRA, T. . An Approach to Detach the Thermodynamic Losses of a Reciprocating Compressor. In: 25th International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2021, West Lafayette (ONLINE). Proceedings of the 25th International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2021.

• DUTRA, T. ; MORATELLI, S. . A theoretical simulation model for optimization of fins on the shell of a hermetic reciprocating compressor. In: 11th International Conference on Compressors and their Systems 2019, 2019, Londres. Proceedings of the International Conference on Compressors and their Systems 2019, 2019.

• SILVA, L. R. ; DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. ; RODRIGUES, T. T. . A new modeling strategy to simulate the compression cycle of reciprocating compressors. In: 9th International Conference on Compressors and Coolants, 2017, Bratislava. IIR Compressors, 2017.

• BOGLIETTI, A. ; COSSALE, M. ; VASCHETTO, S. ; DUTRA, T. . Thermal Parameters Evaluation for Stator Fractional-Slot Concentrated Winding Machines. In: IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 2016, Santa Clara CA - USA. 2016 IEEE 25th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 2016.

• SILVA, G. L. M. ; DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Experimental Investigation of Heat Transfer in Components of a Hermetic Reciprocating Compressor under Thermal Transient. In: International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2016, West Lafayette. Proceedings of the 24th International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2016. p. 1-10.

• ARCENO, E. ; DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Experimental Determination of Correlations for Heat Transfer Coefficients in the Suction Muffler of a Hermetic Reciprocating Compressor. In: International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2016, West Lafayette. Proceedings of the 24th International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2016. p. 1-10.

• BOGLIETTI, A. ; COSSALE, M. ; VASCHETTO, S. ; DUTRA, T. . Thermal Parameters Evaluation of a Fractional-Slot Concentrated Winding Machine for Home Appliance Applications. In: XXIIth International Conference on Electrical Machines (ICEM), 2016, Lausanne. International Conference on Electrical Machines (ICEM), 2016. p. 2108-2113.

• BOGLIETTI, A. ; COSSALE, M. ; VASCHETTO, S. ; DUTRA, T. . Thermal Conductivity Evaluation of Fractional-Slot Concentrated Winding Machines. In: Energy Conversion Congress & Exposition (ECCE), 2016, Milwaukee. 2016 Energy Conversion Congress & Exposition, 2016.

• BOGLIETTI, A. ; COSSALE, M. ; VASCHETTO, S. ; DUTRA, T. . Experimental Validation in Operative Conditions of Winding Thermal Model for Short-Time Transient. In: Energy Conversion Conference and Expositions (ECCE), 2016, Milwaukee. 2016 Energy Conversion Conference and Expositions, 2016.

• ARCENO, E. ; DUTRA, T. ; DESCHAMPS . Experimental Characterization of Local Heat Transfer Coefficients in the Suction Muffler of a Small Reciprocating Compressor. In: International Conference on Compressors and Refrigeration, 2015, Xi'an. Proc. International Conference on Compressors and Refrigeration, 2015. p. 1-10.

• SILVA, G. L. M. ; DUTRA, T. ; DESCHAMPS . Transient Heat Transfer in Components of a Domestic Refrigeration Compressor. In: International Conference on Compressors and Refrigeration, 2015, Xi'an. Proc. International Conference on Compressors and Refrigeration, 2015. p. 1-8.

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Development of a Lumped-Parameter Model for Hermetic Reciprocating Compressor with Thermal- Electrical Coupling. In: International Compressor Engineering Conference at Purdue University, 2014, West Lafayette. 22nd International Compressor Engineering Conference, 2014.

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Prediction of Temperature Distribution in Induction Motors of Reciprocating Compressors. In: 22nd International Congress of Mechanical Engineering - COBEM, 2013, Ribeirão Preto. Proc. 22nd International Congress of Mechanical Engineering - COBEM, 2013. p. 1-11.

• FONSECA JUNIOR, J. N. ; KREMER, R. ; DUTRA, T. . Theoretical and Experimental Analysis of the Superheating in Heat Pump Compressors. In: Engineering Conference at Purdue, 2012, Purdue, West Lafayette, IN, US. Proceedings of the International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2012. v. Paper.

• Morriesen, A. ; DUTRA, T. ; Pereira, E. L. L. ; DESCHAMPS, C. J. . Numerical Prediction of Turbulent Flow and Heat Transfer in the Suction Muffler of a Small Reciprocating Compressor. In: International Conference on Compressors and their Systems, 2011, Londres. Proceedings of, 2011. p. 1-9.

• DUTRA, T. ; SILVA, G. L. M. ; DESCHAMPS, C. J. . Experimental Characterization of Heat Transfer during the Thermal Transient of a Reciprocating Compressor. In: 21st Brazilian Congress of Mechanical Engineering, 2011, Natal. Proceedings of COBEM 2011, 2011. p. 1-6.

• KREMER, R. ; FONSECA JUNIOR, J. N. ; DUTRA, T. . Theoretical and experimental analysis of the superheating in heat pump compressors. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPRESSORS AND THEIR SYSTEMS, 2011, Londres. Proc. IMechE International Conference on Compressors and Their Systems, 2011.

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Measurement of heat transfer in a hermetic reciprocating compressor. In: Brazilian Congress of Thermal Sciences and Engineering, 2010, Uberlandia - MG/BR. Proceedings of ENCIT 2010, 2010.

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Experimental investigation of heat transfer in components of a hermetic compressor. In: International Compressor Engineering Conference at Purdue 2010, 2010, West Lafayette, EUA. Proceedings of International Compressor Engineering Conference at Purdue 2010, 2010.

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS . The Adoption of Heat Flux Sensor to Assess Heat Loss in Refrigeration Compressors. In: COBEM (International Congress of Mechanical Engineering), 2009, Gramado - RS/BR. Proceedings of COBEM 2009, 2009.

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Experimental Investigation of lubricating oil effect on heat transfer at the shell of a small reciprocating compressor. In: IIR 2009 (International Conference on Compressor and Coolants), 2009, Papiernicka - Eslováquia. Proceedings of IIR 2009, 2009.

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Combined experimental and numerical characterization of heat transfer in hermetic reciprocating compressors. In: ExHFT-7 (World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics), 2009, Cracóvia, Polônia. Proceedings of ExHFT-7, 2009.

• Morriesen, A. ; DESCHAMPS, C. J. ; Pereira, E. L. L. ; DUTRA, T. ; Ribas Jr., F. A. . Numerical Prediction of Superheating in the Suction Muffler of a Hermetic Reciprocating Compressor. In: 20th International Congress of Mechanical Engineering, 2009, Gramado - RS. Proceedings of COBEM 2009, 2009.

• Ribas Jr., F. A. ; DESCHAMPS, C. J. ; Fagotti, F. ; Morriesen, A. ; DUTRA, T. . Thermal Analysis of Reciprocating Compressors - A Critical Review. In: International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2008, Purdue. Proceedings of International Compressor Engineering Conference at Purdue, 2008.

• Ribas Jr., F. A. ; Pereira, E. L. L. ; DESCHAMPS, C. J. ; DUTRA, T. . Assesment of Simulation Models for Heat Transfer in Suction Mufflers of Reciprocating Compressors. In: The 6th International Conference on Compressors and Refrigeration, 2008, Xi'an. Proceedings of the 6th International Conference on Compressors and Refrigeration, 2008.

• DUTRA, T. ; Riehl, R. R. . Loop Heat Pipe: Design and Performance During Operation. In: Space Technology and Applications International Forum - Conference of Thermophysics on Microgravity., 2004. American Institute of Physics - AIP Conference Proceedings, 2004. v. 699. p. 51-58.

• DUTRA, T. ; Riehl, R. R. . Analysis of the Thermal Performance of a Loop Heat Pipe. In: ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 2003, Washington, DC. Proceedings of the ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 2003. v. 374. p. 21-26.

• DUTRA, T. ; Riehl, R. R. ; BAZZO, E. . Análise do Desempenho de um Loop Heat Pipe (LHP) em Laboratório para Aplicação Espacial.. In: X CREEM - Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica, 2003, Santos. X CREEM - Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica, 2003.

• SANTOS, C. J. ; DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . NUMERICAL ANALYSIS OF THE TRANSIENT COMPRESSIBLE FLUID FLOW IN THE PISTON-CYLINDER CLEARANCE OF AN OIL-FREE LINEAR COMPRESSOR. 2021. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• DUTRA, T. ; MORATELLI, S . A theoretical simulation model for optimization of fins on the shell of a hermetic reciprocating compressor. 2019. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• ARCENO, E. ; DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Experimental Determination of Correlations for Heat Transfer Coefficients in the Suction Muffler of a Hermetic Reciprocating Compressor. 2016. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• SILVA, G. L. M. ; DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Experimental Investigation of Heat Transfer in Components of a Hermetic Reciprocating Compressor under Thermal Transient. 2016. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . A thermal network model for induction motors of hermetic reciprocating compressors. 2015. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Development of a Lumped-Parameter Model for Hermetic Reciprocating Compressor with Thermal- Electrical Coupling. 2014. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . Prediction of Temperature Distribution in Induction Motors of Reciprocating Compressors. 2013. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• DUTRA, T. ; DESCHAMPS, C. J. . The Adoption of Heat Flux Sensor to Assess Heat Loss in Refrigeration Compressors. 2009. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

Outras produções

Projetos de pesquisa

• 2023 - Atual

  Aumento da confiabilidade dos sistemas das Unidades Recuperadoras de Vapor (Vapor Recovery Units) através da predição de condições operacionais., Descrição: O projeto consiste no desenvolvimento de ferramentas para a análise da pulsação acústica e das vibrações excessivas em tubulações de Unidades de Recuperação de Vapor (VRU) presentes em indústrias do setor de petróleo e gás. O principal resultado deste projeto é um procedimento computacional, com base no pacote comercial SCORG e na ampliação do pacote open source OpenPulse, que possibilite a determinação do comportamento termo-fluidodinâmico e vibroacústico de sistemas de compressores de parafuso. Além da análise fenomenológica por meio de modelos, pretende-se criar ferramentas de análise experimental de dados de pulsação e e de vibração fornecidas por empresas do setor através de medições em unidades de referência e em unidades problemáticas. O benefício esperado é o desenvolvimento da capacidade de identificar eventuais problemas existentes, ou mesmo ainda em fases anteriores à operação da planta.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (9) . , Integrantes: Thiago Dutra - Integrante / Cesar José Deschamps - Integrante / Ernane Silva - Integrante / Arcanjo Lenzi - Coordenador / Olavo Mecias da Silva Júnior - Integrante / Vitor de Melo Braga - Integrante / Jacson Gil Vargas - Integrante / André Luiz Gonçalves Caetano - Integrante., Financiador(es): Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguêz de Mello - Auxílio financeiro.

• 2023 - Atual

  Plataforma de testes de sistemas de condicionamento de ar e gerenciamento térmico de veículos elétricos e híbridos, Descrição: Fabricantes de automóveis devem lançar no mercado cerca de 400 novos modelos de veículos elétricos e híbridos em todos os segmentos até 2025, o que requer superar uma série de desafios tecnológicos. Um desses desafios está relacionado ao desenvolvimento de sistemas integrados de condicionamento de ar e gerenciamento térmico de baterias de alta eficiência energética. Por um lado, dados da indústria indicam que sistemas de climatização convencionais reduzem a autonomia desses veículos em 33 em média. Por outro lado, as baterias de íon de lítio, utilizadas em veículos elétricos e híbridos, necessitam de um controle rígido de temperatura de forma a evitar efeitos adversos, que incluem redução de desempenho, vida útil e segurança. Esta questão se torna ainda mais crítica quando se considera a demanda por baterias com maiores densidades energéticas para aumento de autonomia, maior empacotamento de células para veículos de maior porte e menores tempos de recarga. Entretanto, a indústria brasileira ainda não dispõe de ferramentas adequadas de projeto para estes sistemas, o que resulta em inadequações do produto e maior custo de fabricação. Para se ter uma ideia, muitos veículos fabricados no Brasil atualmente têm seus projetos de condicionamento de ar desenvolvidos na Europa ou nos Estados Unidos, sendo necessária uma tropicalização do sistema para industrialização no Brasil devido às diferentes condições climáticas. O redimensionamento do sistema com base em simulações é realizado por equipes de projeto fora do país e os testes em bancada muitas vezes são realizados por fornecedores, que inclusive dimensionam determinados componentes. Ademais, as bancadas de teste existentes nem sempre representam adequadamente as condições reais de operação do sistema, uma vez que são desenvolvidas para avaliar o sistema operando em regime permanente. Essas bancadas também não estão prontas para testar sistemas com as modificações necessárias para operar com o fluido refrigerante R1234yf, que estará presente em todos os novos projetos já em 2025. Desta forma, este projeto tem como objetivo desenvolver uma plataforma de testes de sistemas integrados de condicionamento de ar e gerenciamento térmico de veículos elétricos e híbridos, composta por uma bancada de testes para sistemas de condicionamento de ar e modelos de simulação para componentes dos sistemas de condicionamento de ar e gerenciamento térmico. Esta ferramenta permitirá avaliar sistemas e componentes com foco em eficiência energética, proporcionando flexibilidade para testar sistemas de diferentes arquiteturas e a possibilidade de simular condições reais de operação, tipicamente transientes.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (12) / Mestrado acadêmico: (5) . , Integrantes: Thiago Dutra - Integrante / Ernane Silva - Coordenador / Filipe Dutra da Silva - Integrante / Marcus Vinicius Volponi Mortean - Integrante / Modesto Hurtado Ferrer - Integrante., Financiador(es): Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa - Cooperação.

• 2022 - Atual

  Compressor linear com trajetórias ótimas de pistão para congeladores de temperatura ultrabaixa, Descrição: O alto consumo energético de congeladores de temperatura ultrabaixa foi apontado pela Organização Mundial da Saúde como um dos maiores desafios relacionados à distribuição de vacinas contra a COVID-19. O aprimoramento desses equipamentos passa pelo desenvolvimento de tecnologias de compressão mais eficientes. Nesse contexto, o compressor linear surge como uma alternativa promissora, sendo caracterizado por uma alta eficiência energética. Em compressores deste tipo a compressão do gás é realizada por um pistão vinculado a um oscilador mecânico composto por molas e acionamento magnético. A eficiência desses equipamentos pode ser ainda mais elevada a partir da otimização da trajetória do pistão de acordo com a condição de operação. Embora a otimização de trajetória do pistão seja um tema praticamente inexplorado em compressores, um estudo realizado pelo proponente previu aumentos expressivos de eficiência para um compressor de pistão aplicado à refrigeração doméstica. Espera-se que ganhos ainda maiores sejam observados em congeladores de temperatura ultrabaixa devido às altas razões de pressão envolvidas. Assim, este projeto tem como objetivo desenvolver um compressor linear com trajetórias ótimas de pistão para congeladores de temperatura ultrabaixa. Com isto, espera-se avançar as pesquisas sobre compressores lineares e otimização de trajetórias de pistão, contribuindo para o desenvolvimento de tecnologias de compressão mais eficientes em uma aplicação de forte impacto social. O projeto envolverá o desenvolvimento e a utilização de ferramentas de simulação computacional baseadas em código livre para o dimensionamento de um compressor protótipo, que será construído, instrumentado e testado em uma bancada de testes montada para este fim. Nesta bancada será possível avaliar parâmetros de desempenho do compressor durante a sua operação em sistema, validando previsões teóricas e identificando oportunidades de melhoria.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Thiago Dutra - Integrante / Cesar José Deschamps - Integrante / Ernane Silva - Coordenador / Filipe Dutra da Silva - Integrante / Marcus Vinicius Volponi Mortean - Integrante / Thiago Antonio Fiorentin - Integrante / Thiago Pontin Tancredi - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2022 - Atual

  Desenvolvimento de soluções energeticamente mais eficientes para sistemas integrados de gerenciamento térmico utilizados em veículos elétricos, Descrição: A mudança da matriz energética dos veículos automotores dos combustíveis fósseis para as energias renováveis passa fundamentalmente pela sua eletrificação, que ainda demanda superar grandes desafios tecnológicos. Um destes desafios está relacionado ao desenvolvimento de soluções energeticamente mais eficientes para os sistemas de gerenciamento térmico. Estes sistemas são responsáveis pelo controle climático da cabine e da temperatura dos sistemas eletrônicos, incluindo bateria e motor. Este projeto tem como objetivo desenvolver soluções energeticamente mais eficientes, através de estudos teóricos e experimentais, para sistemas integrados de gerenciamento térmico de bateria e condicionamento de ar, de forma a conferir maior autonomia, confiabilidade e segurança aos veículos elétricos. Com isso, espera-se acelerar o processo de eletrificação dos veículos automotores e contribuir para a maior utilização de energias limpas e acessíveis.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Thiago Dutra - Integrante / Ernane Silva - Coordenador / Filipe Dutra da Silva - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina - Auxílio financeiro.

• 2022 - Atual

  Desenvolvimento de Estratégias de Controle em Silos de Pequeno Porte para Armazenamento de Grãos, Descrição: Este projeto se propõe a desenvolver estratégias de controle da temperatura e umidade em silos de armazenamento de grãos. O estudo será particularizado considerando como base silos de alvenaria armada de pequeno porte em estudo pelo Centro de Treinamento de Araranguá da Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI). As atividades serão integradas ao Núcleo Tecnológico de Energia Elétrica, localizado no campus Araranguá da UFSC. A metodologia será composta por uma revisão bibliográfica, seguida de testes de sensoriamento e aquisição de umidade e temperatura. Com base nesses testes, serão desenvolvidos e validados modelos matemáticos para representação do comportamento térmico dos sistemas de armazenamento de grãos. A partir dos modelos matemáticos, serão elaboradas estratégias de controle do processo de aeração dos silos de pequeno porte que permitam melhorar o desempenho da secagem e armazenamento de grãos. Na sequência, essas estratégias serão verificadas em simulação e posteriormente testadas em unidades de silos de armazenamento de pequeno porte localizadas na região sul de Santa Catarina, em parceria com o EPAGRI.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Thiago Dutra - Integrante / César Cataldo Scharlau - Coordenador / Jim Lau - Integrante / Eugênio de Bona Castelan Neto - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina - Auxílio financeiro.

• 2021 - Atual

  Secagem e Armazenamento de Grãos na Região Sul de Santa Catarina, Descrição: Este projeto de pesquisa se propõe a realizar uma abordagem interdisciplinar para o problema de secagem, armazenamento e condicionamento de grãos em propriedades localizadas na região sul do estado de Santa Catarina. O projeto envolve atividades de mapeamento e avaliação comparativa de silos secadores e armazenadores, o desenvolvimento de modelos matemáticos para representação de variáveis (temperatura/umidade) em silos e a análise e elaboração de sistemas para monitoramento, automação e controle de silos. As atividades de pesquisa serão efetuadas por docentes e pesquisadores do Departamento de Energia e Sustentabilidade e do Departamento de Engenharia de Computação do campus Araranguá da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), contando também com a colaboração de entidades como a Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI), com o intuito de unir competências de áreas distintas mas convergentes para a busca de soluções inovadoras, energeticamente eficientes e sustentáveis para o armazenamento e condicionamento de grãos.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Thiago Dutra - Integrante / César Cataldo Scharlau - Coordenador / Elaine Virmond - Integrante / Jim Lau - Integrante.

• 2021 - Atual

  ESTUDO PARAMÉTRICO DE UM SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR DE MÚLTIPLOS EVAPORADORES EM CONDIÇÕES CLIMÁTICAS TÍPICAS DE SANTA CATARINA, Descrição: Sistemas de refrigeração e condicionamento de ar são responsáveis por 17 % do consumo de energia elétrica do planeta, dos quais 85 % são destinados ao acionamento de sistemas residenciais e comerciais, e as projeções indicam que esse número será ainda mais expressivo nos próximos anos, principalmente devido aos condicionadores de ar. Diante deste cenário, muitas pesquisas têm sido realizadas a fim de desenvolver conceitos energeticamente mais eficientes de sistemas de condicionamento de ar baseados no ciclo de compressão de vapor, dentre eles, os sistemas de múltiplos evaporadores (multi split). Dentre os estudos presentes na literatura sobre essa arquitetura de sistema, a grande maioria foi conduzida em clima típico de cidades asiáticas, havendo ainda oportunidade para exploração desse tema em outras condições climáticas, como por exemplo aquela encontrada em cidades catarinenses. Além disso, outro aspecto extremamente relevante a ser investigado é o efeito da taxa de renovação de ar sobre o desempenho desses sistemas, uma vez que a disseminação de agentes causadores de doenças respiratórias (como o coronavírus, por exemplo) diminui com o aumento da taxa de renovação de ar, mas em detrimento da redução da eficiência do sistema. Este trabalho objetiva a realização de um estudo paramétrico a fim de identificar os efeitos de variáveis operacionais e ambientais sobre a eficiência energética de um sistema de condicionamento de ar do tipo multi split, com três evaporadores e uma unidade condensadora, em aplicação residencial ou comercial e submetido a condições climáticas típicas de Santa Catarina. Será possível verificar como as condições de operação e a substituição do fluido refrigerante (conhecida como retrofit), por exemplo, influenciam a eficiência energética do sistema. Será analisado também o efeito da taxa de renovação de ar sobre a eficiência do sistema, permitindo identificar proporções ótimas de renovação de ar que atendam restrições sanitárias com mínimo impacto no aumento do consumo de energia do equipamento. A pesquisa será realizada em uma frente teórica, a partir do desenvolvimento de um modelo matemático para simulação computacional do condicionador de ar, e uma frente experimental, com construção de uma bancada para realização de testes, cujos resultados serão utilizados para validar o modelo. O estudo paramétrico será realizado via simulação e experimentação. O conhecimento gerado através desta pesquisa poderá ser utilizado para realizar melhorias em sistemas multi-split já empregados no condicionamento de ar de residências e edificações comerciais catarinenses, bem como no projeto de novos sistemas.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Thiago Dutra - Coordenador / Ernane Silva - Integrante / Rogério Gomes de Oliveira - Integrante / Lucas Batista Crepaldi - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina - Auxílio financeiro.

• 2019 - 2023

  Modelagem e Otimização de Sistemas Térmicos, Descrição: O presente projeto está inserido na área de fenômenos de transporte e visa modelar e otimizar sistemas térmicos associados a diferentes áreas de aplicação. Inicialmente o projeto está focado na indústria automotiva, visando modelar e otimizar o funcionamento de baterias de íon de lítio aplicadas em veículos elétricos. Pesquisas nesta área são de grande relevância para a sociedade, uma vez que visam contribuir com o avanço tecnológico, possibilitando o desenvolvimento de equipamentos energeticamente mais eficientes e sustentáveis.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Thiago Dutra - Integrante / Ernane Silva - Coordenador / Filipe Dutra da Silva - Integrante.

• 2017 - 2021

  Pesquisa sobre Gerenciamento Térmico de Compressores Herméticos de Refrigeração com Ênfase no Motor Elétrico, Descrição: O projeto de compressores herméticos de refrigeração busca atender altos níveis de eficiência e confiabilidade. Conhecer a distribuição de temperatura em seus componentes é de fundamental importância, pois influencia sensivelmente nesses quesitos. De forma geral, os parâmetros utilizados para análise de eficiência de um compressor são afetados negativamente pelo aumento da temperatura de seus componentes. Além disso, níveis de temperatura elevados podem levar à falha de algum componente, como o motor elétrico, por exemplo. Essas questões se tornam ainda mais críticas em compressores miniaturizados, ou seja, que trabalham com uma densidade energética maior e, consequentemente, com maiores níveis de temperatura. Por esse motivo, o desenvolvimento de soluções de gerenciamento térmico de compressores é fundamental e tem recebido muita atenção dos fabricantes nos últimos anos. As alternativas de solução podem ser mais bem investigadas através de modelos matemáticos de simulação térmica. Assim, o objetivo do presente projeto de pesquisa é desenvolver um modelo computacional que auxilie no entendimento dos fenômenos térmicos e na elaboração de soluções de gerenciamento térmico do compressor. Devido à presença de fenômenos de diferentes naturezas no interior do compressor (compressão do gás, transferência de calor, conversão eletromecânica de energia, dentre outros...), possivelmente o modelo será multifísico, exigindo integração de conhecimentos multidisciplinares.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Thiago Dutra - Coordenador / Simone Moratelli - Integrante.

Prêmios