Balanço de energia durante o impacto de uma gota sobre parede aquecida

• Processo: 24/10845-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Arthur Vieira da Silva Oliveira
• Beneficiário: Marina Holanda Feitosa
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/01897-0 - Estudo experimental do impacto de gotas sobre superfícies aquecidas usando técnicas ópticas combinadas: gotas isoladas, múltiplas gotas e sprays, AP.JP
• Assunto(s): Transferência de calor
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Irt | Leidenfrost | Lif | spray | Técnicas ópticas | Transferência de Calor

Resumo

O uso de técnicas ópticas combinadas é um passo importante para melhor caracterizar fenômenos termo-hidráulicos complexos. Por exemplo, para estudos de impacto de gotículas, utilizar simultaneamente Shadowgraph (SDG), Fluorescência Induzida por Laser (LIF), Termografia Infravermelha (IRT) e Reflexão Interna Total (TIR) permite medir, ao mesmo tempo, o formato da gota (SDG), velocidade (SDG) e temperatura (LIF), bem como a temperatura da parede (IRT) e a área de contato parede-fluido (TIR). No entanto, a sua implementação é uma tarefa difícil porque não só as imagens devem ser sincronizadas, mas também estes resultados independentes devem ser processados e interpretados em conjunto para analisar de forma abrangente os fenómenos envolvidos. O objetivo principal do presente projeto de mestrado é implementar técnicas ópticas combinadas, com foco no desenvolvimento das técnicas IRT e LIF para mapas de temperatura transitória de paredes e fluidos, e avaliar as incertezas e sensibilidades dos parâmetros em estudos de gotículas únicas. O mestrando realizará experimentos com gotículas de água sésseis e impactantes em um substrato de safira com revestimento ITO ou FTO. O mestrando realizará experimentos para todos os regimes de transferência de calor com gotículas sésseis, incluindo evaporação monofásica (sem formação de bolhas) e ebulição nucleada (com formação de bolhas) onde o contato sólido-líquido é estabelecido, e comparar a energia dissipada pela gota da parede e o calor sensível com o aquecimento da gota.