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Estudo teórico-experimental da ebulição convectiva de refrigerantes halogenados no interior de micro-canais

Processo: 05/60031-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de agosto de 2006 - 31 de julho de 2011
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Gherhardt Ribatski
Beneficiário:Gherhardt Ribatski
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):10/02179-0 - Determinação da frequência, velocidade e comprimento dos pistões de vapor durante o escoamento segundo bolhas alongadas no interior de micro-canais, BP.IC
10/00345-0 - Caracterização de padrões de escoamento líquido-vapor em micro-canais, BP.IC
08/10137-5 - Determinação da frequência, velocidade e comprimentos dos pistões de vapor durante o escoamento segundo bolhas alongadas no interior de micro-canais, BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 08/10138-1 - Desenvolvimento e aplicação de um método para a caracterização de padrões de escoamento líquido-vapor em micro-canais, BP.IC
08/55003-6 - Determinação da espessura de filmes líquidos em escoamentos anulares de refrigerantes halogenados, BP.IC
07/53950-5 - Estudo teórico-experimental da transferência de calor e do fluxo crítico durante a ebulição convectiva no interior de microcanais, BP.DR
07/51826-5 - Estudo teórico-experimental dos padrões de escoamento e perda e carga durante a evaporação convectiva no interior de micro-canais, BP.DD
06/52089-1 - Estudo teórico experimental da ebulição convectiva de refrigerantes halogenados no interior de micro canais, BP.JP - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Fenômenos de transporte  Transferência de calor  Perda de carga 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_459_313_313.pdf

Resumo

Em linhas gerais, este projeto trata do estudo experimental e teórico da evaporação convectiva no interior de canais de diâmetro inferiores a 3 mm. A pesquisa envolve a construção de um aparato experimental e o desenvolvimento de técnicas experimentais e de análise de resultados. Serão investigados padrões de escoamento, perda de carga e transferência de calor através do levantamento de um banco de dados extenso que será utilizado na elaboração de modelos, os quais serão incorporados a mapas de escoamento para microcanais baseados em métodos subjetivos (imagens de uma câmera de 'vídeo tape' rápido, CCD) e objetivos (intensidade de um sinal laser e variação da pressão local). Isto permitirá aos modelos incluir os mecanismos físicos de transferência de calor e perda de cargas predominantes em cada regime de escoamento. Aspectos envolvendo instabilidades no escoamento, relacionados a efeitos de confinamento de bolhas e que atualmente podem ser considerados fatores limitantes ao emprego desta tecnologia, serão minuciosamente estudados através da análise das imagens do escoamento e da pressão local determinada por um micro transdutor. Através do tratamento dos sinais provindos de dois pares diodo/sensor-Iaser será caracterizado a coalescência de bolhas e determinado o comprimento, a freqüência e a velocidade dos pistões de vapor. Tal procedimento também permitirá determinar as médias temporais das frações de vazio superficial e na linha central do canal. Estes resultados serão incorporados aos modelos e comparados com os obtidos através do tratamento das imagens do escoamento. O presente estudo envolverá também a caracterização da transição entre macro e microcanais através da identificação de distintos comportamentos para os parâmetros analisados, providenciando um método capaz de predizer a limitação dos modelos desenvolvidos para canais convencionais. (AU)

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
TIBIRICA, CRISTIANO BIGONHA; CZELUSNIAK, LUIZ EDUARDO; RIBATSKI, GHERHARDT. Critical heat flux in a 0.38 mm microchannel and actions for suppression of flow boiling instabilities. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, v. 67, n. SI, p. 48-56, OCT 2015. Citações Web of Science: 18.
TIBIRICA, CRISTIANO B.; RIBATSKI, GHERHARDT. Flow Boiling Phenomenological Differences Between Micro- and Macroscale Channels. HEAT TRANSFER ENGINEERING, v. 36, n. 11, SI, p. 937-942, JUL 24 2015. Citações Web of Science: 6.
TIBIRICA, CRISTIANO BIGONHA; RIBATSKI, GHERHARDT. Flow patterns and bubble departure fundamental characteristics during flow boiling in microscale channels. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, v. 59, p. 152-165, NOV 2014. Citações Web of Science: 40.
RIBATSKI, G. A Critical Overview on the Recent Literature Concerning Flow Boiling and Two-Phase Flows Inside Micro-Scale Channels. EXPERIMENTAL HEAT TRANSFER, v. 26, n. 2-3, SI, p. 198-246, MAR 1 2013. Citações Web of Science: 23.
TIBIRICA, CRISTIANO BIGONHA; RIBATSKI, GHERHARDT. Flow boiling in micro-scale channels - Synthesized literature review. INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRIGERATION-REVUE INTERNATIONALE DU FROID, v. 36, n. 2, SI, p. 301-324, MAR 2013. Citações Web of Science: 73.
TIBIRICA, CRISTIANO BIGONHA; RIBATSKI, GHERHARDT; THOME, JOHN RICHARD. Saturated flow boiling heat transfer and critical heat flux in small horizontal flattened tubes. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 55, n. 25-26, p. 7873-7883, DEC 2012. Citações Web of Science: 27.
TIBIRICA, CRISTIANO B.; RIBATSKI, GHERHARDT. Two-Phase Frictional Pressure Drop and Flow Boiling Heat Transfer for R245fa in a 2.32-mm Tube. HEAT TRANSFER ENGINEERING, v. 32, n. 13-14, p. 1139-1149, 2011. Citações Web of Science: 17.
ALVES ARCANJO, ALEXANDRE; BIGONHA TIBIRICA, CRISTIANO; RIBATSKI, GHERHARDT. Evaluation of flow patterns and elongated bubble characteristics during the flow boiling of halocarbon refrigerants in a micro-scale channel. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, v. 34, n. 6, p. 766-775, SEP 2010. Citações Web of Science: 22.
TIBIRICA, CRISTIANO BIGONHA; RIBATSKI, GHERHARDT. Flow boiling heat transfer of R134a and R245fa in a 2.3 mm tube. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 53, n. 11-12, p. 2459-2468, MAY 2010. Citações Web of Science: 78.

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