Avaliação numérica e experimental de material de mudança de fase imerso em gradiente de espuma metálica

Resumo

Materiais de mudança de fase (Phase Change Material - PCM) são empregados para o controle térmico passivo de processos, por meio do seu calor latente de fusão. Entretanto, a sua baixa condutividade térmica é um parâmetro que limita uma aplicação mais ampla desta tecnologia. Uma possibilidade que melhora significativamente o desempenho do PCM é a sua imersão em espumas metálicas, pois estas aumentam a condutividade térmica efetiva do conjunto e promovem taxas de fusão mais elevadas. Uma outra técnica mais sofisticada e que promove resultados ainda mais atrativos consiste no emprego de um gradiente de espuma metálica. Este gradiente pode ocorrer em virtude do emprego de diferentes materiais para a espuma metálica, assim como diferentes porosidades e poros por polegada ao longo do seu comprimento. No entanto, a aplicação de um gradiente de espuma deve levar em consideração a orientação da fonte de calor para que se extraia a melhor resposta térmica, sendo este um tema que ainda carece de estudos na literatura. Portanto, este projeto de pesquisa propõe a investigação experimental e numérica da transferência de calor em material de mudança de fase imerso em gradiente de espuma metálica, considerando o impacto da orientação da fonte de calor no desempenho térmico do conjunto. (AU)