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Utilização de superfícies estendidas - espumas metálicas - para intensificação da transferência de calor por ebulição

Processo: 17/13813-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2018
Vigência (Término): 30 de novembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
Pesquisador responsável:Elaine Maria Cardoso
Beneficiário:Leonardo Lachi Manetti
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/15431-7 - Análise da aplicação de nanotecnologia em processos térmicos e de conversão de energia, AP.JP
Bolsa(s) vinculada(s):19/15250-9 - Desenvolvimento de um modelo semi-empírico para predição do coeficiente de transferência de calor em espumas metálicas, BE.EP.DR

Resumo

Este trabalho tem como objetivo o estudo teórico e experimental da ebulição em piscina utilizando, como superfícies aquecedoras, superfícies de cobre modificadas por meio da adição de espumas metálicas. A pesquisa envolve a construção de um aparato experimental, bem como, o desenvolvimento de técnicas experimentais e de análise de resultados. Será investigada a influência das características superficiais sobre o coeficiente de transferência de calor, levando em consideração a geometria das superfícies estendidas, juntamente com os diferentes parâmetros envolvidos, como: material, densidade linear de poros, porosidade e espessura da espuma metálica. Aspectos envolvendo a interação superfície/fluido serão minuciosamente estudados por meio da análise dos dados experimentais obtidos e da visualização do fenômeno de ebulição com uma câmera de alta velocidade (possibilitando o estudo da dinâmica de formação e partida das bolhas de vapor). O presente estudo envolverá também a caracterização das superfícies testadas, utilizando técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaio de molhabilidade. Os testes serão realizados para HFE-7100, como fluido de trabalho (à pressão atmosférica e à temperatura de saturação) e para superfícies aquecidas de cobre plana e estendidas (espumas metálicas e não metálicas soldadas sobre a superfície de cobre plana por meio de brasagem). A contribuição deste trabalho consiste em obter resultados de interesse para a indústria de resfriamento de componentes eletrônicos e de equipamentos de controle térmico de máquinas em geral, bem como, aprofundar o conhecimento sobre o mecanismo responsável pelo aumento/degradação da transferência de calor em ebulição em piscina sobre superfícies estendidas, incluindo o desenvolvimento de um modelo fenomenológico semi-empírico.

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Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MANETTI, LEONARDO LACHI; OLIVEIRA HENRIQUES MOITA, ANA SOFIA; DE SOUZA, REINALDO RODRIGUES; CARDOSO, ELAINE MARIA. Effect of copper foam thickness on pool boiling heat transfer of HFE-7100. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 152, . (19/15250-9, 13/15431-7, 17/13813-0, 19/02566-8)
DA CUNHA, ALEX P.; MOGAJI, TAYE S.; DE SOUZA, REINALDO R.; CARDOSO, ELAINE M.. A Method for Measuring Contact Angle and the Influence of Surface-Fluid Parameters on the Boiling Heat Transfer Performance. JOURNAL OF HEAT TRANSFER-TRANSACTIONS OF THE ASME, v. 142, n. 9, . (13/15431-7, 17/13813-0, 19/02566-8)
MANETTI, LEONARDO LACHI; RIBATSKI, GHERHARDT; DE SOUZA, REINALDO RODRIGUES; CARDOSO, ELAINE MARIA. Pool boiling heat transfer of HFE-7100 on metal foams. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, v. 113, . (13/15431-7, 17/13813-0, 19/02566-8)
KIYOMURA, IGOR SEICHO; NUNES, JESSICA MARTHA; DE SOUZA, REINALDO RODRIGUES; GAJGHATE, SAMEER S.; BHAUMIK, SWAPAN; CARDOSO, ELAINE MARIA. Effect of microfin surfaces on boiling heat transfer using HFE-7100 as working fluid. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 42, n. 7, . (13/15431-7, 17/13813-0, 19/02566-8)
SOUZA, R. R.; MANETTI, L. L.; KIYOMURA, I. S.; CARDOSO, E. M.. Liquid/surface interaction during pool boiling of DI-water on nanocoated heating surfaces. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 40, n. 11, . (13/15431-7, 17/13813-0)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MANETTI, Leonardo Lachi. Utilização de superfícies estendidas - espumas metálicas - para intensificação da transferência de calor por ebulição. 2021. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Engenharia. Ilha Solteira Ilha Solteira.

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