Obtenção das correlações do modelo da soma-ponderada-de-gases-cinza para o co2 em condições supercríticas

Abstract

O CO2 em condições críticas é amplamente aplicado na engenharia, destacando-se seu uso em sistemas de armazenamento de energia térmica. Entretanto, os estudos sobre suas propriedades radiativas têm sido negligenciados, mesmo podendo ser parte fundamental da transferência de calor nesse processo. Este estudo visa avaliar a viabilidade de aplicação do modelo da soma-ponderada-dos-gases-cinza (WSGG) para o CO2 supercrítico, comparando os resultados obtidos por meio da solução linha-por-linha (LBL) com os gerados pelo modelo WSGG, e com outros estudos sobre o CO2 em diferentes condições de pressão. A validação do WSGG envolve a comparação dos resultados de emitância total do CO2 a 75 atm, 90 atm, 105 atm, 125 atm e 150 atm com os resultados do linha-por-linha (LBL) e análise da transferência de calor entre placas negras unidimensionais em temperatura uniforme. Os resultados indicam que o WSGG é preciso em alta pressão, e o coeficiente de ajuste de temperatura tem pouca influência. Para a transferência entre placas, os valores são precisos, mas uma análise mais detalhada é necessária para avaliar situações não homogêneas e não uniformes.

The CO2 under critical conditions is widely applied in engineering, with it’s use prominently featured in termal even though they could be a fundamental part of the heat transfer in this processs. However, studies on it’s radiative properties have been overlooked, despite being a fundamental aspect of heat transfer in this processs. This study aims to verify the viability of applying the weighted-sum-of-gray-gases (WSGG) model to supercritical CO2. It compares results obtained through the line-by-line (LBL) solution with those generated by the WSGG model, as well as with other studies of CO2 under diferente pressure conditions. WSGG validation involves comparing total emissivity results for CO2 at 75 atm, 90 atm, 105 atm, 125 atm and 150 atm with line-byline (LBL) results, and analyzing the heat transfer between one-dimensional black plates at uniform temperature. The results suggest that WSGG model demonstrates accuracy at high pressure, and the temperature correction coeficient has minimal relevance. For heat transfer problem, values are precise, but a more detailed analysis is needed to verify non-homogeneous and non-uniform situations.