Efeito da orientação do escoamento no desempenho de dissipador de calor microaletado com canal divergente (2024)
- Authors:
- Autor USP: COSTA, ALEXANDRE GARCIA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- DOI: 10.11606/D.18.2024.tde-23072024-140814
- Subjects: TRANSFERÊNCIA DE CALOR; CANAIS DE ESCOAMENTO; ESCOAMENTO BIFÁSICO
- Keywords: Dissipador de calor.; Ebulição convectiva.; Efeitos gravitacionais.; Perda de pressão.
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A presente dissertação trata de um estudo experimental sobre o efeito da orientação do escoamento na ebulição convectiva no interior de um dissipador de calor com seção transversal divergente e composto de microcanais abertos segundo geometria em duplo-"V". A motivação deste estudo decorre da verificação para a mesma geometria de dissipador e escoamento horizontais, em estudos anteriores na EESC-USP e no RTI, de ganhos significativos no coeficiente de transferência de calor com penas reduzidas para a perda de pressão. Desta forma, este estudo se insere no contexto de aplicações de resfriamento nas quais a direção do escoamento pode variar significativamente, como na indústria aeroespacial e painéis fotovoltaicos. Resultados experimentais para o coeficiente de transferência de calor e perda de pressão foram levantados para o fluido HFO-1336mzz(Z), velocidades mássicas de 100 a 600 kg/m²s, ângulos de inclinação do escoamento em relação ao plano horizontal de 45°, 90°, 270° e 315° e potências de aquecimento de até 70 W. Os dados experimentais foram analisados e os comportamentos observados discutidos a partir de imagens do escoamento obtidas com uma câmera de alta velocidade. De forma geral, constatou-se que a orientação pode influenciar o coeficiente de transferência de calor e a perda de pressão, no entanto efeitos gravitacionais mostraram-se significativos apenas em condições de velocidades mássicas e fluxo de calor reduzidos. Coeficientes de transferência de calorsuperiores ocorreram para o escoamento vertical ascendente com valores de até 22 kW/m²K, para um superaquecimento da parede de apenas 22°C e um gradiente de pressão de 380 kPa/m. Com base em um fator de intensificação verificou-se que em valores reduzidos da velocidade mássica e fluxo de calor, escoamentos ascendentes apresentam desempenho superior ao horizontal, enquanto escoamentos descendentes desempenho inferior. De maneira geral, conclui-se que o dissipador avaliado é adequado para operar em inclinações distintas da horizontal, sem que isso implique em alterações significativas do seu desempenho termo-hidráulico
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2024
- Data da defesa: 14.05.2024
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
COSTA, Alexandre Garcia. Efeito da orientação do escoamento no desempenho de dissipador de calor microaletado com canal divergente. 2024. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18164/tde-23072024-140814/. Acesso em: 02 abr. 2026. -
APA
Costa, A. G. (2024). Efeito da orientação do escoamento no desempenho de dissipador de calor microaletado com canal divergente (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18164/tde-23072024-140814/ -
NLM
Costa AG. Efeito da orientação do escoamento no desempenho de dissipador de calor microaletado com canal divergente [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 02 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18164/tde-23072024-140814/ -
Vancouver
Costa AG. Efeito da orientação do escoamento no desempenho de dissipador de calor microaletado com canal divergente [Internet]. 2024 ;[citado 2026 abr. 02 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18164/tde-23072024-140814/ - Flow boiling heat transfer of R1336mzz(Z) and R245fa at high saturation temperatures in small diameter horizontal channels
- Revisão sobre os efeitos da orientação do escoamento durante ebulição convectiva em microdissipadores de calor
- Heat transfer prediction for internal flow condensation in inclined tubes
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