Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2024 |
| Autor(a) principal: |
Moreira, Ariany Pereira [UNESP] |
| Orientador(a): |
Não Informado pela instituição |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: |
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| Link de acesso: |
https://hdl.handle.net/11449/257345
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Resumo: |
A necessidade de aumentar o desempenho termo-hidráulico durante a ebulição convectiva tem impulsionado o desenvolvimento de técnicas de aprimoramento da superfície aquecedora. Com o aumento da capacidade computacional e a diminuição do tamanho dos dispositivos, o fluxo de calor residual dos dispositivos eletrônicos tem aumentado cada vez mais. Com isso, pesquisas relacionadas a aplicações de mudança de fase em dissipadores de calor compactos, baseados em microcanais e micropilares, têm ganhado destaque nos últimos anos. O presente estudo investigou a eficiência térmica e hidrodinâmica de micropilares em sistemas de resfriamento, usando água deionizada como fluido refrigerante. O dissipador de calor consistiu de micropilares quadrados, fabricados por meio de microfresamento sobre uma superfície de cobre. Adicionalmente a uma superfície plana usada como referência, diferentes arranjos de micropilares foram analisados — alinhado e escalonado — para duas velocidades mássicas diferentes (1000 e 1200 kg/m²s) e dois níveis de subresfriamento do fluido na entrada do dissipador (10 e 20 °C), em relação à temperatura de saturação à pressão de entrada na seção de teste. A análise dos dissipadores de calor com micropilares revelou que essas superfícies melhoram significativamente o coeficiente de transferência de calor (CTC) em comparação às superfícies planas. Comparando os arranjos testados, os resultados mostraram que o arranjo alinhado proporciona maior CTC (em média 40%) e menor penalidade na queda de pressão. Uma diminuição na temperatura do fluido ao entrar no dissipador de calor promove um aumento no CTC devido à influência do processo de transferência de calor relacionado ao regime de ebulição nucleada. Porém, observa-se o fenômeno de secagem da superfície para fluxos de calor relativamente baixos (⁓300 kW/m²). Em relação aos aspectos fluidodinâmicos, a presença de vapor sobre a superfície resulta em um aumento exponencial na queda de pressão na região bifásica, sendo mais acentuado para a superfície escalonada. Por fim, é observado que a amostra alinhada apresenta melhores resultados para o regime bifásico, com atenuação dos efeitos negativos relacionados à queda de pressão; i.e., há uma maior estabilidade fluidodinâmica para esse arranjo de micropilares. |
