Dissertação
Characterization of heat transfer in nanofluid spray cooling of a solid heated surface EVALUATED
O interesse por arrefecimento usando sprays tem aumentado, como forma eficiente de dissipar calor, em sistemas com elevadas cargas térmicas. O objetivo deste trabalho foi estudar o uso de nanofluidos para aumentar o desempenho térmico dos sprays. As nanopartículas foram adicionadas a um fluido base composto por água destilada e 0,05% (m/m) de brometo cetiltrimetilamónio. Nanopartículas de alumina em concentrações de 0,5%, 1% e 2% (m/m) foram misturadas no fluido base. Foram também preparados dois nanofluidos de prata, a uma concentração de 1% (m/m), um deles com partículas esféricas e outro com partículas triangulares. Estes nanofluidos foram atomizados por um atomizador de cone-oco, colocado a duas alturas distintas de uma folha de aço inoxidável AISI 304. Esta folha foi aquecida por efeito de Joule, usando duas correntes impostas diferentes, resultando em 915 e 2100 W/m^2. Uma câmara termográfica de infravermelhos foi usada para obter os mapas térmicos da folha resultantes do impacto dos sprays e depois calcularam-se os calores dissipados. Em regime estacionário, verificou-se que o nanofluido de 0,5% (m/m) alumina resultou num perfil de temperaturas mais baixas na superfície. Ao aumentar a concentração de alumina, as temperaturas aumentaram. Quando comparados os dois nanofluidos de prata, o de partículas esféricas apresentou, de um modo geral, temperaturas mais baixas na superfície de aço do que o de partículas triangulares. Observou-se ainda uma diminuição dos coeficientes de calor com o aumento de condutividade térmica e viscosidade dinâmica, e por outro lado, uma correlação positiva forte com o calor específico dos nanofluidos.
janeiro 18, 2021, 14:45
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