Transferência de calor por ebulição em piscina sobre superfícies nano-estruturadas hierarquicamente

Resumo

Este trabalho tem como objetivo o estudo da ebulição em piscina utilizando, como superfícies aquecedoras, superfícies de cobre modificadas por meio de nanoestruturação hierárquica. Será investigada a influência das características superficiais sobre o coeficiente de transferência de calor, levando em consideração a geometria das superfícies micro-aletadas, juntamente com os diferentes parâmetros envolvendo a deposição de nanoestruturas sobre essas superfícies, como: rugosidade superficial, concentração do nanofluido a ser utilizado para o processo de nanoestruturação; e, a molhabilidade da superfície antes e após o processo de nanoestruturação. Aspectos envolvendo o diâmetro, a altura e o espaçamento entre as micro-aletas, serão minuciosamente estudados por meio da análise dos dados experimentais obtidos. O presente estudo envolverá também a caracterização das superfícies testadas, utilizando técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaio de molhabilidade. Os testes serão realizados para água deionizada, como fluido de trabalho (à pressão atmosférica e à temperatura de saturação) e para superfícies aquecidas de cobre com micro-aletas e com micro-aletas nanoestruturadas. A nanoestruturação dar-se-á pelo processo de ebulição do nanofluido de alumina (Al2O3-água deionizada), para duas diferentes concentrações (0,05 g/l e 0,5 g/l, correspondendo à baixa e alta concentração, respectivamente). A contribuição deste trabalho consiste em obter resultados de interesse para a indústria de resfriamento de componentes eletrônicos e de equipamentos de controle térmico de máquinas em geral, bem como, aprofundar o conhecimento sobre o mecanismo responsável pelo aumento/degradação da transferência de calor em ebulição em piscina sobre superfícies hierarquicamente nano-estruturadas. (AU)