Estudo de fenômenos de transporte aplicados à tecnologias emergentes de conversão de energia e armazenamento

• Processo: 22/15765-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2029
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Luben Cabezas Gómez
• Beneficiário: Luben Cabezas Gómez
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Pesquisadores principais: Elaine Maria Cardoso ; Gherhardt Ribatski
• Pesquisadores associados: Cristiano Bigonha Tibirica ; Debora Carneiro Moreira ; Edemar Morsch Filho ; Fabio Toshio Kanizawa ; Guilherme Borges Ribeiro ; Jacqueline Biancon Copetti ; Leonardo Santos de Brito Alves ; Mark Anderson ; Tiago Augusto Moreira ; William Roberto Wolf
• Auxílio(s) vinculado(s): 26/04091-0 - 12th International Conference on Boiling and Condensation Heat Transfer, AR.EXT; 24/19124-6 - Investigações de desempenho térmico de materiais de mudança de fase, AP.R SPRINT; 24/17145-6 - EMU concedido no processo 2022/15765-1: sensor de fibra óptica de temperatura ODiSI 7101, AP.EMU; 24/05252-2 - EMU concedido no processo 2022/15765-1: subprojeto 3: PIV temperature LIF system, AP.EMU; 24/02678-9 - Processos de transferência de calor com mudança de fase em microcanais, AP.R SPRINT
• Bolsa(s) vinculada(s): 26/13741-9 - Apoio técnico especializado e capacitação em instrumentação e gestão de dados experimentais em infraestrutura multiusuária aplicada a fenômenos de transporte em tecnologias de energia com ênfase em impacto ambiental, BP.TT; 26/11189-7 - Desenvolvimento experimental de um sistema híbrido de eletrólise e PCM para produção de hidrogênio e armazenamento de energia, BP.IC; 26/05039-2 - Investigação do secagem da superfície sob condições de elevada pressão reduzida através do uso de termografia por infravermelhos e termometria por fibra óptica, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 25/23030-0 - Investigação dos aspectos fundamentais da ebulição convectiva de fluidos orgânicos sob pressões reduzidas próximas ao ponto crítico termodinâmico, BP.DD; 26/01669-1 - Análise da eletrólise de água parcialmente dessalinizada acoplada a sistemas PCM para controle térmico e armazenamento de energia, BP.DD; 25/11714-1 - Simulações de ebulição em condições termodinâmicas próximas ao ponto crítico utilizando o método de lattice boltzmann, BP.PD; 25/18549-6 - Avaliação da densidade do sítio de nucleação durante a ebulição convectiva, BP.IC; 24/20072-0 - Investigação experimental do processo de transferência de calor durante a convecção natural do CO2 supercrítico, BP.PD; 24/17893-2 - Investigação experimental de PCMs com espumas metálicas para a otimização de sistemas de armazenamento de energia térmica, BP.PD; 24/14464-3 - Implementação numérica do mecanismo de transferência de calor conjugada para simular mudança de fase com o método de Boltzmann em rede do campo de fases, BP.IC; 24/12388-8 - Estudo de processos de ebulição com o método de Boltzmann em rede do campo de fases em temperaturas reduzidas quase críticas, BP.DD; 24/08730-2 - Simulações numéricas diretas e modelos de ordem reduzida para fluidos supercríticos em repouso e em movimento, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Mudança de fase Simulação numérica Método de Lattice-Boltzmann Solidificação Ebulição convectiva Fluidos supercríticos Conversão de energia Armazenamento de energia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Direct numerical simulations | Free and forced convection | lattice Boltzmann method | Melting and solidification | Nucleate and convective boiling | Supercritical and pseudo-critical fluids | Mudança de fase

Resumo

A presente proposta trata da avaliação experimental e modelagem de fenômenos de transporte típicos de tecnologias emergentes na área de conversão de energia envolvendo mudança de fase e/ou escoamentos supercríticos. Essas tecnologias emergentes estão relacionadas com processos de transferência de calor em condições de escoamentos termodinamicamente supercríticas em reatores nucleares e trocadores de calor do ciclo Brayton, em sistemas de geração de energia a partir de concentradores solares, escoamentos bifásicos quasi-críticos em trocadores de calor empregados em ciclos orgânicos Rankine (COR) e processo de fusão/solidificação em termoacumuladores. Esses processos envolvem fenômenos de transporte em condições operacionais atípicas, considerando as tecnologias atualmente empregadas e por esta razão a presente proposta é focada em fornecer informações dos mecanismos físicos que ocorrem nos fenômenos de transporte relacionados, através de testes experimentais e simulações numéricas empregando técnicas de fronteira do conhecimento. Espera-se ampliar a fronteira do conhecimento, propor métodos semi-empíricos de previsão e modelos numéricos que possam ser incorporados aos projetos e colaborar com o desenvolvimento das tecnologias emergentes mencionadas. É também esperado que os resultados deste estudo possam ser empregados na validação e desenvolvimento dos códigos numéricos atualmente empregados. (AU)

Publicações científicas

(15)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

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