Investigação experimental do processo de transferência de calor durante a convecção natural do CO2 supercrítico

• Processo: 24/20072-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2028
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Fabio Toshio Kanizawa
• Beneficiário: Daniel Borba Marchetto
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/15765-1 - Estudo de fenômenos de transporte aplicados à tecnologias emergentes de conversão de energia e armazenamento, AP.TEM
• Assunto(s): Convecção natural Fluido supercrítico Transferência de calor
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: convecção natural | Fluido supercrítico | Schlieren | Velocimetria | Transferência de calor

Resumo

O presente projeto tem como objetivo investigar experimentalmente o coeficiente de transferência de calor e os campos de temperatura e velocidade durante a convecção natural do dióxido de carbono (CO2) supercrítico em geometrias comuns, compreendendo placas planas e cilindros, sob condições de fluxo de calor uniforme. Experimentos serão realizados em condições de pressões e temperaturas reduzidas de 0,95 a 1,10 e 0,90 a 1,10, respectivamente. É prevista a avaliação de fluxos de calor entre 1 e 20 kW/m², os quais serão impostos por meio de resistências elétricas através do efeito Joule. Os experimentos serão realizados considerando cilindros horizontais e verticais com diâmetros externos de 5 a 15 mm, e em placas planas verticais e inclinadas com até 150 mm de comprimento. A avaliação experimental dos campos de velocidade e temperatura será baseada na técnica de Schlieren, a partir de imagens capturadas com uma câmera de alta velocidade, juntamente com uma análise de correlação cruzada. A partir dos resultados experimentais obtidos, espera-se desenvolver e/ou ajustar métodos e modelos de previsão.