Influência da adição de nanopartículas de alumina a água no coeficiente de tranferência de calor durante a ebulição convectiva em microcanais

Resumo

Esta proposta de pesquisa de Iniciação Científica se insere em projetos aprovados junto à órgãos de fomento (CNPq, CAPES e FAPESP) que envolvem um estudo amplo da utilização de nanofluidos (solução de nanopartículas em um fluido base) em processos de evaporação no interior de microcanais. Ela também se contextualiza em uma série de auxílios FAPESP relacionados ao estudo da ebulição convectiva de fluidos puros em um único microcanal sob coordenação do orientador desta proposta. Em linhas gerais, a pesquisa envolverá o estudo experimental do efeito da concentração de nanopartículas de alumina no coeficiente de transferência de calor durante a ebulição convectiva de água deionizada em um tubo de diâmetro de 1,1 mm. Serão utilizadas nanopartículas de alumina (Óxido de alumínio) tipo gama com diâmetros médios de 20 nm e concentrações volumétricas de 0,01%, 0,1% e 0,5%. Possíveis alterações da superfície, devido a deposição de nanopartículas afetando a transferência de calor, serão investigadas através de microscopia eletrônica da superfície interna do tubo antes e após a realização dos ensaios. O nanofluido será preparado através do método de dois passos, no qual a solução de nanopartículas e água é submetida a um processo de agitação ultrassônica, dispensando, para o caso de concentrações reduzidas, a adição de estabilizantes e ácidos. O estudo experimental será realizado em bancada de testes que se encontra operacional, localizada no Departamento de Engenharia Mecânica da EESC-USP. Além do orientador, a equipe de pesquisa em nanofluidos no Departamento de Engenharia Mecânica conta ainda com um segundo aluno de IC com bolsa PIBIC, um pós-doutorando bolsista do CNPq (Processo no 504049/2012-7) e um doutorando bolsista FAPESP (Processo no 2011/13119-0) realizando estágio no Departamento de Ciência e Engenharia Nuclear do Massachusetts Institute of Technology - MIT.