Influência térmica e hidrodinâmica da nucleação de bolhas de vapor em cavidades artificiais

Resumo

A constante procura por técnicas que otimizem o processo de transferência de calor, incluindo mudança de fase, torna necessária a compreensão da dinâmica da bolha de vapor no processo de ebulição. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo o estudo dos mecanismos de transferência de calor no regime de ebulição nucleada por meio de testes experimentais sobre uma superfície de cobre plana com cavidade artificial, analisando as etapas de crescimento e partida da bolha de vapor. A pesquisa envolve a construção de um aparato experimental e o desenvolvimento de técnicas experimentais e de análise de resultados. Aspectos envolvendo a formação e crescimento das bolhas de vapor, bem como, secagem da superfície aquecedora, relacionados a efeitos de interação superfície-fluido, serão minuciosamente estudados através da análise de dados experimentais e da visualização do fenômeno de ebulição. Serão analisados dois fluidos de trabalho, em condições saturadas, cujas propriedades termofísicas são distintas, água e HFE-7100. Além disso, o presente estudo envolverá também a caracterização da superfície testada, utilizando técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM), termografia e ensaio de molhabilidade. A contribuição deste trabalho consiste em obter resultados de interesse para a indústria de equipamentos de controle térmico de máquinas em geral, bem como desenvolver um estudo mais aprofundado dos mecanismos de transferência de calor presentes na formação e desprendimento da bolha de vapor. (AU)