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Dissertação

Descrição dos mecanismos de ebulição em meio quiescente usando superfícies bifílicas EVALUATED

Detalhes: Este trabalho estudou a influência da molhabilidade nos mecanismos de ebulição em meio quiescente, em particular o uso das chamadas superfícies bifílicas, i.e. superfícies compostas por regiões hidrofílicas e hidrofóbicas. A literatura disponível ainda não integra metodologias precisas para o desenvolvimento sistemático de padrões bifílicos. Assim sendo, pretendeu-se analisar, de forma sistemática, a influência da geometria das configurações bifílicas em termos da dinâmica da bolha e dos processos de transferência de calor que ocorrem na ebulição em meio quiescente. As regiões superhidrofóbicas foram produzidas alterando as propriedades químicas da superfície e a sua topografia. Parâmetros como o diâmetro das regiões superhidrofóbicas e o espaçamento entre elas foram alterados sistematicamente, tendo sido posteriormente analisada a sua influência na dinâmica da bolha e nos processos de transferência de calor. Nesse sentido, recorreu-se à visualização com uma câmara de alta velocidade combinada com a análise termográfica de uma câmara de infravermelhos de alta velocidade, que captaram imagens sincronizadas da dinâmica de formação das bolhas. Verificou-se que a variação da área das regiões superhidrofóbicas afeta significativamente a dinâmica da bolha e o fluxo de massa evaporada. Os resultados demonstraram que a configuração com o menor diâmetro das regiões superhidrofóbicas apresentou melhor desempenho em termos de remoção de calor por evaporação. Relativamente ao espaçamento entre regiões, verificou-se que a melhor distância (aproximadamente igual ao diâmetro destas regiões) proporcionou coalescência moderada entre bolhas. Neste caso as bolhas não interagiram perto da superfície e promoveram um deslocamento forçado do líquido entre as regiões superhidrofóbicas, arrefecendo a superfície.
Keywords: Superfícies bifílicas, molhabilidade, ebulição em meio quiescente, dinâmica da bolha, transferência de calor.

Discussão: junho 21, 2019, 12:0