Fortalecendo, expandindo e prolongando a colaboração de pesquisa entre a EESC/USP e o LEMTA/UL em estudos de impacto de gotas e suas aplicações

• Processo: 23/14864-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: Arthur Vieira da Silva Oliveira
• Beneficiário: Arthur Vieira da Silva Oliveira
• Pesquisador Responsável no exterior: Michel Guy Alain GRADECK
• Instituição Parceira no exterior: Université de Lorraine (UL), França
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/01897-0 - Estudo experimental do impacto de gotas sobre superfícies aquecidas usando técnicas ópticas combinadas: gotas isoladas, múltiplas gotas e sprays, AP.JP
• Assunto(s): Fluorescência Gota Mecânica dos fluidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fluorescência | Gota | spray | Técnicas ópticas | Mecânica dos fluidos

Resumo

As crescentes taxas de dissipação de calor em dispositivos exigem o uso de métodos de resfriamento eficientes, como dissipadores de calor microcanais e sistemas de resfriamento por spray, que são capazes de atingir fluxos de calor dissipados de vários MW/m2. No caso dos sprays, para melhorar este tipo de sistema de refrigeração, é importante compreender mais detalhadamente a dinâmica e o processo de transferência de calor durante o impacto das gotas nas superfícies aquecidas. Estudos do impacto de gotículas em superfícies aquecidas também são importantes para modelar o calor dissipado em escoamentos vapor-gota, que pode ocorrer em evaporadores e durante um hipotético acidente de perda de refrigerante primário em reatores nucleares. Por exemplo, as gotículas que colidem com o revestimento de combustível aquecido podem contribuir para a dissipação de calor em mais de 10% se houver uma baixa fração de gotículas e, de acordo com simulações numéricas, até 40% se houver uma elevada fração de gotículas. Porém, é necessário ir além: entender como as gotículas interagem entre si (impacto de múltiplas gotículas) e como interagem com a superfície (características superficiais e texturização). Portanto, atualmente estão sendo realizados dois projetos de pesquisa no Brasil e na França. No Brasil, um projeto Jovem Investigador da FAPESP liderado por Arthur Oliveira, professor doutor da EESC/USP, tem como objetivo investigar as interações de gotículas durante o impacto em superfícies aquecidas. Enquanto isto, na França, um projeto ANR (DROPSURF) liderado por Guillaume Castanet, Diretor de Pesquisa do CNRS e alocado no LEMTA/UL, visa investigar os efeitos da estruturação da superfície no impacto das gotículas. Finalmente, também no LEMTA, Michel Gradeck, professor titular da UL, investiga gotículas geradas em uma frente de remolhamento para entender como essa interação superfície-líquido durante a mudança de fase afeta o tamanho e a velocidade das gotículas por respingos. (AU)