Análise da troca de calor de um dispositivo de conversão termomagnético utilizando fluidodinâmica computacional

• Processo: 09/51711-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2010
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Douglas Alves Cassiano
• Beneficiário: Silvia Tomoe Nitta
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos Dinâmica dos fluidos computacional Método dos volumes finitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Efeito Magnetocalorico | Fluidodinamica Computacional | Metodo Dos Volumes Finitos | Trocador De Calor

Resumo

O atual projeto de pesquisa visa à utilização de fluidodinâmica computacional (CFD) para análise do trocador de calor de um dispositivo termomagnético. O dispositivo termomagnético converte energia térmica em cinética utilizando o efeito magnetocalórico, ou seja, pela troca de calor entre fontes externas quentes e frias com um material magnetocalórico, há um aumento ou diminuição do magnetismo deste, atraindo ou não um material magnético o que acarreta na geração de movimento. Quando ocorre o aumento da temperatura do material magnetocalórico pelo fornecimento de calor de uma fonte externa (p.ex. água aquecida) há diminuição de seu magnetismo, e o contrário ocorre quando este é resfriado (p. ex. por água fria). Estas alterações de temperatura no material magnetocalórico, alternando-se em seqüência, geram um movimento reciprocativo quando este atral ou não um imã permanente. Este movimento causado pela presença/ausência de magnetismo pode ser aproveitado na construção de dispositivos como motores mecânicos reciprocativos. O grupo de pesquisa em dispositivos termomagnéticos da UNIFESP possui já experiência na obtenção, caracterização e modelagem de materiais magnetocalóricos, assim como na construção de motores reciprocativos. Um primeiro protótipo de motor termomagnético reciprocativo utilizando o material magnetocalórico MnAs (cuja transição magnética é delimitada entre as temperaturas de 37 e 45 Celsius) já foi construído, utilizando como ímã permanente o FeNdB. Entretanto, para aprimoramento do projeto do dispositivo, propõe-se neste trabalho a análise da troca de calor por CFD. (AU)