Análise da aplicação de nanotecnologia em processos térmicos e de conversão de energia

• Processo: 13/15431-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2018
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Elaine Maria Cardoso
• Beneficiário: Elaine Maria Cardoso
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Ilha Solteira
• Bolsa(s) vinculada(s): 17/13813-0 - Utilização de superfícies estendidas - espumas metálicas - para intensificação da transferência de calor por ebulição, BP.DR; 17/04276-1 - Transferência de calor por ebulição em piscina sobre superfícies nano-estruturadas hierarquicamente, BP.IC; 16/20481-1 - Estudo de dissipadores de calor baseados em microcanais para o resfriamento de células fotovoltaicas de alta concentração, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 16/13685-0 - Estudo numérico dos mecanismos de transferência de calor em ebulição nucleada, BP.IC; 16/02034-8 - Análise da aplicação de nanotecnologia em processos térmicos e de conversão de energia, BP.TT; 15/04025-3 - Análise da influência da rugosidade da superfície e da concentração de nanofluido sobre o ângulo de contato e a molhabilidade, BP.IC; 15/06014-9 - Análise da aplicação de nanotecnologia em processos térmicos e de conversão de energia, BP.TT; 14/19497-5 - Estudo teórico e experimental da Influência de nanofluidos sobre a ebulição nucleada, BP.MS; 14/16290-0 - Análise da aplicação de nanotecnologia em processos térmicos e de conversão de energia, BP.TT; 14/07949-9 - Efeito das superfícies nano e micro estruturadas sobre a ebulição nucleada, BP.MS - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Nanotecnologia Transferência de calor Materiais nanoestruturados Conversão de energia elétrica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ebulição Nucleada Confinada | nanoestruturas | Nanotecnologia | Transferência de Calor | Transferência de Calor com Mudança de Fase

Resumo

Em linhas gerais, este projeto trata do estudo experimental e teórico da ebulição nucleada em superfícies nanoestruturadas. A pesquisa envolve a construção de um aparato experimental e o desenvolvimento de técnicas experimentais e de análise de resultados. Será investigado a influência de superfícies nanoestruturadas e o nível de confinamento das bolhas de vapor sobre o coeficiente de transferência de calor e o fluxo de calor crítico. Aspectos envolvendo a secagem da superfície aquecedora, relacionados a efeitos de confinamento de bolhas, serão minuciosamente estudados através da análise de dados experimentais e da visualização do fenômeno de ebulição. O presente estudo envolverá também a caracterização das superfícies testadas, através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) e ensaio de molhabilidade, antes e após os testes de ebulição; o estudo das diferentes concentrações dos nanofluidos utilizados para a deposição sobre os substratos, bem como, o tamanho das nanopartículas depositadas. No caso da ebulição nucleada confinada faz-se necessário um estudo mais aprofundado, a fim de aperfeiçoar sua utilização como técnica de intensificação e também minimizar os riscos que o confinamento implica quando é imposto pelo projeto, pois pode ocasionar problemas vinculados ao desencadeamento prematuro do fluxo crítico, o qual representa o limite de operação do sistema no regime de ebulição nucleada. Os testes serão realizados para diferentes fluidos de trabalho, água e HFE7100 (à pressão atmosférica e à temperatura de saturação) e, para superfícies aquecidas de cobre. A contribuição consiste em obter resultados de interesse da indústria de novos componentes de sistemas de refrigeração e de condicionamento de ar, bem como, de resfriamento de componentes eletrônicos de equipamentos de controle térmico de máquinas em geral, onde os fluxos de calor (W/m2) envolvidos são superiores aos proporcionados por sistemas monofásicos. (AU)

Publicações científicas

(27)

(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)

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