Estudo experimental do escoamento de bolhas alongadas confinadas durante a ebulição por meio de termografia IR

• Processo: 22/14899-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2023
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Gherhardt Ribatski
• Beneficiário: Maurício Mani Marinheiro
• Supervisor: Matteo Bucci
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 22/02665-9 - Estudo de aspectos transientes do mecanismo de ebulição convectiva no interior de microcanais através de termografia IR, BP.DD
• Assunto(s): Problemas inversos Transferência de calor Termografia Nucleação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Mecanismos de transferência de calor | Nucleação de bolhas | Problemas Inversos | Técnicas de calibração | Termografia por Infravermelho | Transferência de calor bifásico | Transferência de Calor

Resumo

A utilização de microcanais sob condições de ebulição convectiva mostra-se uma estratégia promissora para se alcançar elevados fluxos de calor para o resfriamento de dispositivos eletrônicos. Tal estratégia reduz os requisitos de espaço em equipamentos, os custos de material de fabricação e o inventário de fluido refrigerante. No entanto, o comportamento termo-hidráulico de microcanais sob condições de ebulição convectiva ainda não é completamente compreendido devido à aspectos relacionados à ebulição sob condições confinadas, os quais ocasionam má distribuição de fluido, instabilidades térmicas e secagem de parede prematura. Nesse contexto, simulações numéricas e modelos mecanicistas são usualmente elaborados para escoamento confinados baseados em especulações dos mecanismos de transferência de calor. Dessa forma, a utilização conjunta de técnicas de termografia infravermelho e de velocimetria ótica para a completa caracterização do escoamento e da transferência de calor em microcanais é uma abordagem promissora, pois tais técnicas são consideradas não intrusivas e apresentam um elevado nível de detalhamento. Sendo assim, a presente proposta tem por objetivo aprimorar tais técnicas com o intuito de se obter medições confiáveis da distribuição da temperatura na parede de escoamentos confinados em condições de ebulição convectiva. Como resultado, espera-se quantificar os mecanismos de transferência de calor associados à evaporação da microcamada de fluido e à microconvecção na região posterior de bolhas alongadas. Além disso, a presente proposta também possui como objetivo complementar a formação do candidato, baseado em um estágio de pesquisa a ser conduzido em um grupo de pesquisa reconhecido internacionalmente. (AU)