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Desenvolvimento de um modelo semi-empírico para predição do coeficiente de transferência de calor em espumas metálicas

Processo: 19/15250-9
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2019
Vigência (Término): 30 de outubro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Elaine Maria Cardoso
Beneficiário:Leonardo Lachi Manetti
Supervisor no Exterior: Ana Sofia Oliveira Henriques Moita
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
Local de pesquisa: Instituto Superior Técnico (IST), Portugal  
Vinculado à bolsa:17/13813-0 - Utilização de superfícies estendidas - espumas metálicas - para intensificação da transferência de calor por ebulição, BP.DR
Assunto(s):Ebulição   Transferência de calor   Mudança de fase   Piscinas   Experimentação

Resumo

Este trabalho tem como objetivo o estudo teórico e experimental da ebulição em piscina utilizando, como superfícies aquecedoras, superfícies modificadas por meio da adição de espumas metálicas. A pesquisa envolve o desenvolvimento de técnicas experimentais e de análise de resultados com a colaboração do grupo de pesquisa do IN+, localizado no Instituto Superior Técnico (Lisboa - Portugal). Será investigada a influência das características superficiais sobre o coeficiente de transferência de calor, levando em consideração as propriedades das espumas metálicas, tais como: porosidade, diâmetro de poros, condutividade térmica e espessura da espuma. Aspectos envolvendo a interação superfície/fluido serão estudados por meio da análise dos dados experimentais obtidos e da visualização do fenômeno de ebulição com uma câmera de alta velocidade. A análise detalhada da molhabilidade e da topologia das superfícies será realizada combinando diversas técnicas experimentais, incluindo microscopia confocal. Os ensaios experimentais serão realizados para etanol como fluido de trabalho em espumas metálicas de cobre e níquel. A contribuição deste trabalho consiste em obter um banco de dados com diferentes fluidos de trabalhos, superfícies de testes e condições experimentais, a fim de formular um modelo semi-empírico para a predição do coeficiente de transferência de calor em espumas metálicas com fluidos utilizados na indústria de resfriamento de componentes eletrônicos e de equipamentos de controle térmico de máquinas em geral. A escolha pela Dra. Ana S. Moita, membro do IN+/IST, como supervisora do estágio no exterior se deve aos trabalhos na área de fenômenos de transporte em interfaces líquido-sólido, do macro a microescala, e no desenvolvimento de técnicas de diagnóstico para a caracterização destes fenômenos, para diferentes aplicações (como o desenvolvimento de sistemas de arrefecimento baseados na ebulição de líquidos em meio quiescente). (AU)

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Publicações científicas
(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)

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