Avaliação experimental de fluxo crítico de calor em microdissipadores de calor

• Processo: 13/25086-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2014
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: Cristiano Bigonha Tibirica
• Beneficiário: Luiz Eduardo Czelusniak
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Ebulição convectiva Transferência de calor Sistemas subcríticos Análise experimental Estudos de validação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ebulição Convectiva | Escoamentos bifásicos | fluxo crítico de calor | microcanais | microtrocadores de calor | Transferência de Calor por Ebulição Convectiva

Resumo

Esta proposta de pesquisa de Iniciação Científica se insere em uma série de projetos envolvendo a transferência de calor em trocadores de calor compactos atualmente em execução pelo Grupo de Transferência de Calor e Massa do Departamento de Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia de São Carlos - USP. O fluxo crítico de calor (FCC) é o máximo fluxo de calor que um dissipador de calor utilizando ebulição convectiva, pode operar sem que ocorra a queima do componente. Dada a sua importância para operação segura em sistemas críticos, ele é tema de intensa pesquisa experimental, com intuito de desenvolvimento de correlações para predição do fluxo crítico de calor. Nos últimos 6 anos, o orientador deste projeto vem pesquisando fluxo crítico de calor durante a ebulição convectiva no interior de microcanais, onde produziu um extenso banco de dados experimental para fluidos halogenados (R134a, R245fa, R1234ze) para aplicações de resfriamento em sistemas micro-eletrônicos e ar-condicionado. Novas correlações também foram desenvolvidas a partir destes trabalhos. Neste contexto, vislumbrado ampliar o banco de dados experimental para aplicações de micro-trocadores de calor em que água é o fluido de operação, este projeto de Iniciação Científica objetiva obter novos resultados experimentais para FCC durante a ebulição convectiva de água em microcanais, tanto para escoamento em um único canal quanto para um mini-trocador de calor, operando em pressões e vazões mássicas elevadas. Estes resultados serão de grande importância para validação de correlações de previsão do FCC e também para auxiliar o desenvolvimento de aplicações em que água é o fluido de transferência de calor, dado que a água é um dos fluidos que permite a maior troca de calor por convecção, apresenta baixo custo de aquisição e com baixos impactos ambientais.