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Projeto e caracterização experimental de absorvedores térmicos baseados em microcanais para coletores solares

Processo: 17/12576-5
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2019
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Gherhardt Ribatski
Beneficiário:Debora Carneiro Moreira
Supervisor no Exterior: Satish Gopalrao Kandlikar
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : Rochester Institute of Technology (RIT), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:15/24834-3 - Desenvolvimento de dissipadores de calor de alto desempenho baseados em multi-microcanais contendo superfícies micro- e nanoestruturadas visando aplicações em receptores solares, BP.PD
Assunto(s):Transferência de calor   Fluxo de calor crítico   Energia solar

Resumo

A habilidade de absorver ou dissipar calor em espaços restritos é um dos principais desafios enfrentados no desenvolvimento de tecnologias em diversas áreas. O aproveitamento da energia solar através da absorção do calor por fluidos refrigerantes escoando em mini- ou microcanais se mostra como uma forma promissora de utilização de energia limpa e renovável, por exemplo. Como observado em diversos estudos, dispositivos baseados na ebulição convectiva em microcanais apresentam grande potencial de aplicação como dissipadores ou absorvedores de calor, principalmente pelo elevado coeficiente de transferência de calor e mínima variação de temperatura observados em processos de mudança de fase. Contudo, tais dispositivos ainda se encontram em desenvolvimento, e é necessário superar alguns problemas reportados, como alta perda de pressão, reduzido fluxo crítico de calor, superaquecimento da superfície, e a ocorrência de instabilidades térmicas. Assim, é recomendado que estes trocadores de calor sejam projetados de acordo com a aplicação desejada, de modo que cada um dos pontos apresentados seja tratado com a devida importância inerente à sua aplicação. Em estudos recentes, o grupo de pesquisa do Laboratório de Análises Térmicas, Microfluídica, e Células Combustível do Instituto de Tecnologia de Rochester (RIT) desenvolveu novas técnicas que se mostraram eficientes na redução da perda de pressão e elevação do fluxo crítico de calor. Neste contexto, este projeto de pesquisa propõe a concepção e caracterização de absorvedores de calor de alta performance para coletores solares baseados na ebulição convectiva em microcanais. As técnicas desenvolvidas pelo grupo coordenado pelo Prof. Satish Kandlikar serão empregadas no planejamento dos novos dispositivos, que serão fabricados e caracterizados em termos da perda de pressão, do coeficiente global de transferência de calor, e do fluxo crítico. (AU)

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