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Desenvolvimento de dissipadores de calor de alto desempenho baseados em multi-microcanais contendo superfícies micro- e nanoestruturadas visando aplicações em receptores solares

Processo: 15/24834-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2017
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Gherhardt Ribatski
Beneficiário:Debora Carneiro Moreira
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/09509-1 - Processos de transferência de calor com mudança de fase de elevado desempenho aplicados ao aproveitamento de energia solar, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):17/12576-5 - Projeto e caracterização experimental de absorvedores térmicos baseados em microcanais para coletores solares, BE.EP.PD
Assunto(s):Transferência de calor   Ebulição convectiva   Energia solar

Resumo

A irradiação solar é uma fonte de energia renovável que pode ser aproveitada através da conversão em calor ou em eletricidade, e cuja importância econômica e tecnológica tem se elevado gradativamente. Ambas as aplicações necessitam da utilização de trocadores de calor, seja para aproveitar o calor gerado por um absorvedor ou para resfriar as células fotovoltaicas. A radiação concentrada em receptores solares pode resultar em fluxos de calor superiores a 150W/cm2. Valores similares são observados em processadores modernos de elevado desempenho, e motivaram parcela significativa das pesquisas recentes sobre ebulição convectiva em microcanais. Neste contexto, é primordial o desenvolvimento de dispositivos que proporcionem coeficientes de transferência de calor elevados, reduzida perda de pressão e minimizem instabilidades térmicas. Com base neste status quo, a presente proposta de pós-doutoramento aborda o projeto, a fabricação, e a caracterização experimental de dissipadores de calor de alto desempenho baseados em multi-microcanais contendo superfícies micro- e nano-estruturadas, de forma a intensificar a troca de calor por ebulição convectiva e minimizar efeitos de instabilidade térmica. O conceito dos novos dissipadores se baseará em estudos anteriores desenvolvidos pelo Grupo da EESC-USP e do RIT e em aspectos teóricos relacionados a nucleação e desprendimento de bolhas durante a ebulição convectiva. Os protótipos serão fabricados através de técnicas de micro- e nanofabricação, e sua caracterização se dará através da avaliação do coeficiente global de transferência de calor e da perda de pressão. Este projeto será desenvolvido junto ao Grupo de Pesquisa em Transferência de Calor da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, com um período de estágio pós-doutoral no Rochester Institute of Technology, sob supervisão do Prof. Satish G. Kandlikar. (AU)

Publicações científicas
(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)
MOREIRA, TIAGO AUGUSTO; MOREIRA, DEBORA CARNEIRO; RIBATSKI, GHERHARDT. Nanofluids for heat transfer applications: a review. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 40, n. 6 JUN 2018. Citações Web of Science: 5.
DOS SANTOS FILHO, E.; DO NASCIMENTO, F. J.; MOREIRA, D. C.; RIBATSKI, G. Dynamic wettability evaluation of nanoparticles-coated surfaces. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, v. 92, p. 231-242, APR 2018. Citações Web of Science: 2.

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