• Total de projetos de pesquisa (5)
  
  1. 2023-Atual. Desenvolvimento de texturas para intensificação da transferência de calor a partir da vibração assistida da ferramenta de usinagem
     Descrição: Processos com mudança de estado físico têm sido objeto de estudo de pesquisadores da área de fenômenos de transporte em razão da inerente intensificação da transferência de calor associada. Esse processo é fortemente dependente do estado da superfície responsável pela troca de calor, sendo um fator favorável à redução do consumo energético em sistemas de refrigeração de elevada demanda. A integridade superficial, caracterizada por ondulações e rugosidade, é afetada pela dinâmica do processo de usinagem. Embora associada geralmente a aspectos negativos como desgaste de ferramentas e piora em acabamento superficial, a vibração tem sido explorada para indução de texturas em componentes usinados. Atuadores eletromecânicos e técnicas de controle ativo têm sido aplicados para esse fim, mas limitações técnicas e econômicas inviabilizam seu uso em larga escala. Por outro lado, métodos passivos para o controle de vibrações autoexcitadas durante o processo de corte demandam uma fina manipulação da rigidez estrutural e do fator de amortecimento do sistema composto por máquina-operatriz, ferramenta, peça e dispositivos de fixação. Nesse contexto, a presente proposta consiste no estudo dos efeitos da rigidez de fixação da ferramenta de torneamento nas vibrações autoexcitadas objetivando a construção de um dispositivo para a fabricação de texturas que permitam a intensificação de ebulição nucleada. Uma caracterização dinâmica de um torno CNC será efetuada a partir de análise modal para estabelecer relações entre a rigidez de fixação, parâmetros modais do sistema e a estabilidade dinâmica do processo. Modelos matemáticos serão construídos para estabelecer essa relação bem como para prever o tipo de textura induzida pelas vibrações autoexcitadas. Por fim, as superfícies serão caracterizadas em termos de rugosidade e de suas propriedades de molhabilidade de modo a melhor entender as possibilidades de aproveitamento de vibrações autoexcitadas para indução de texturas em superfícies. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (3) . Integrantes: Debora Carneiro Moreira - Integrante / Fernando Guimarães Aguiar - Integrante / Arthur Vieira da Silva Oliveira - Integrante / Armando Ìtalo Sette Antonialli - Coordenador / Sérgio Henrique Evangelista - Integrante / Fabricio Tadeu Paziani - Integrante / Flavio Yukio Watanabe - Integrante / Sidney Bruce Shiki - Integrante / Mateus Keniti Nakashima Sinzato - Integrante / Renato Trevilato - Integrante / Alvaro Araujo de Moraes - Integrante. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.
     Membro: Debora Carneiro Moreira.
  2. 2023-Atual. Estudo experimental e modelagem da intensificação da transferência de calor por ebulição nucleada através da texturização de superfícies
     Descrição: O presente projeto de pesquisa propõe um estudo teórico e experimental de aspectos fundamentais relacionados à ebulição nucleada, no qual a dinâmica de bolhas nucleando em sítios singulares e em múltiplos sítios, bem como suas interações serão investigadas com uma câmera de alta velocidade. A correlação entre a transferência de calor e as imagens em alta velocidade proporcionará a modelagem de diferentes fenômenos de ebulição e a proposição de superfícies estruturadas para otimizar a transferência de calor por ebulição. Tais superfícies serão fabricadas com técnicas de usinagem, e além de suas características relacionadas à transferência de calor, as seções de testes serão caracterizadas de acordo com os ângulos de contato estático e dinâmico, rugosidade, morfologia e geometria, a partir da utilização de um analisador de ângulo de contato e um microscópio confocal antes e após os experimentos com ebulição. Múltiplas técnicas ópticas também serão utilizadas para elucidar a contribuição relativa de diversos mecanismos de ebulição para a transferência de calor, auxiliando no processo de modelagem dos fenômenos identificados.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) / Doutorado: (1) . Integrantes: Debora Carneiro Moreira - Coordenador / Armando Ìtalo Sette Antonialli - Integrante / Carlos Eiji Hirata Ventura - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Debora Carneiro Moreira.
     Descrição: O presente projeto de pesquisa propõe um estudo teórico e experimental de aspectos fundamentais relacionados à ebulição nucleada, no qual a dinâmica de bolhas nucleando em sítios singulares e em múltiplos sítios, bem como suas interações serão investigadas com uma câmera de alta velocidade. A correlação entre a transferência de calor e as imagens em alta velocidade proporcionará a modelagem de diferentes fenômenos de ebulição e a proposição de superfícies estruturadas para otimizar a transferência de calor por ebulição. Tais superfícies serão fabricadas com técnicas de usinagem, e além de suas características relacionadas à transferência de calor, as seções de testes serão caracterizadas de acordo com os ângulos de contato estático e dinâmico, rugosidade, morfologia e geometria, a partir da utilização de um analisador de ângulo de contato e um microscópio confocal antes e após os experimentos com ebulição. Múltiplas técnicas ópticas também serão utilizadas para elucidar a contribuição relativa de diversos mecanismos de ebulição para a transferência de calor, auxiliando no processo de modelagem dos fenômenos identificados.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Carlos Eiji Hirata Ventura - Integrante / Armando Ítalo Sette Antonialli - Integrante / Debora Carneiro Moreira - Coordenador. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Carlos Eiji Hirata Ventura.
  3. 2019-2020. Design and Experimental Evaluation of Microchannels-Based Thermal Absorbers for Solar Collectors
     Descrição: The ability to absorb or dissipate heat in restricted spaces is a main issue to the development of technology in various fields. For instance, the heat absorption by fluids in mini-or microchannels based solar collectors is a promising way of clean and renewable energy use. Many studies endorse the great potential of flow boiling based devices as heat spreaders or absorbers, especially due to high heat transfer rates and low temperature gradients, provided by phase change mechanisms. However, such devices are still under development, and some reported problems must be overcome, like high pressure-drop, low critical heat flux, surface superheating, and thermal instabilities. In this sense, it is recommended that these heat exchangers are designed according to specific requirements inherent to the planned application. Recently, the research group from the Thermal Analysis, Microfluidics, and Fuel Cells Laboratory in the Rochester Institute of Techology (RIT) has developed novel techniques to reduce pressure loss and increase the critical heat flux. In this context, the present research project proposes the design and characterization of high-performance heat absorbers for solar collectors based on flow boiling in microchannels. The techniques developed by the group led by Prof. Satish G. Kandlikar will be employed in the conception of new devices, which will be fabricated and experimentally evaluated according to the pressure loss coefficient, global heat transfer coefficient, and critical heat flux.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Debora Carneiro Moreira - Integrante / Gherhardt Ribatski - Coordenador / Satish Golparao Kandlikar - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.
     Membro: Debora Carneiro Moreira.
  4. 2017-2023. Processos de transferencia de calor com mudança de fase de elevado desempenho aplicados ao aproveitamento de energia solar
     Descrição: Envolve temas de fronteira do conhecimento e estratégicos ao desenvolvimento do estado de São Paulo, combinando o aproveitamento de energia renovável com técnicas complexas de micro fabricação. Este projeto tem como objetivo geral o estudo de aspectos fundamentais e o desenvolvimento de dispositivos baseados em processos de transferência de calor com mudança de fase aplicados ao aproveitamento de energia solar. Como objetivos específicos: i) Desenvolvimento de absorvedores de calor de elevado desempenho baseados na ebulição convectiva em multi-microcanais; ii) Desenvolvimento de técnicas inovadoras de micro-fabricação e aplicação destas na manufatura de absorvedores de calor de alto desempenho e todo o instrumental necessário ao seu estudo . iii) Desenvolvimento de técnicas de instrumentação e controle para transferência de calor com mudança de fase aplicadas em circuitos passivos pulsados. iv) Estudo experimental do processo de absorção por filme descendente para a mistura amônia-água visando o desenvolvimento de um absorvedor. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Debora Carneiro Moreira - Integrante / Gherhardt Ribatski - Coordenador / Satish Golparao Kandlikar - Integrante / Luben Cabezas Gomez - Integrante / John Richard Thome - Integrante / Jose Roberto Simoes Moreira - Integrante / Cristiano Bigonha Tibiriçá - Integrante / Jose Alexandre Diniz - Integrante / Arganthael Berson - Integrante / Giuseppe Antonio Cirino - Integrante / Luiz Alberto Mijam Barea - Integrante / Mario F Trujillo - Integrante / Newton Cesario Frateschi - Integrante / Stanislav Moshkalev - Integrante / Valter Salles do Nascimento Jr - Integrante / Beethoven Narvaez-Romo - Integrante / Alfredo Jaramillo - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Debora Carneiro Moreira.
     Descrição: Processos de transferência de calor com mudança de fase de elevado desempenho aplicados ao aproveitamento de energia solar. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . Integrantes: Cristiano Bigonha Tibiriçá - Integrante / Gherhardt Ribatski - Coordenador / Luben Cabezas Gómes - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Cristiano Bigonha Tibiriçá.
  5. 2016-2023. Desenvolvimento de Dissipadores de Calor de Alto Desempenho Baseados em Multi-Microcanais Contendo Superfícies Micro- e Nanoestruturadas
     Descrição: A irradiação solar é uma fonte de energia renovável que pode ser aproveitada através da conversão em calor ou em eletricidade, e cuja importância econômica e tecnológica tem se elevado gradativamente. Ambas as aplicações necessitam da utilização de trocadores de calor, seja para aproveitar o calor gerado por um absorvedor ou para resfriar as células fotovoltaicas. A radiação concentrada em receptores solares pode resultar em fluxos de calor superiores a 150 W/cm^2. Valores similares são observados em processadores modernos de elevado desempenho e motivaram parcela significativa das pesquisas recentes sobre ebulição convectiva em microcanais. Neste contexto, é primordial o desenvolvimento de dispositivos que proporcionem coeficientes de transferência de calor elevados, reduzida perda de pressão, e minimizem instabilidades térmicas. Com base neste status quo, a presente proposta de pós-doutoramento aborda o projeto, a fabricação, e a caracterização experimental de dissipadores de calor de alto desempenho baseados em multi-microcanais contendo superfícies micro- e nano-estruturadas, de forma a intensificar a troca de calor por ebulição convectiva e minimizar efeitos de instabilidade térmica. O conceito dos novos dissipadores se baseará em estudos anteriores e em aspectos teóricos relacionados a nucleação e desprendimento de bolhas durante a ebulição convectiva. Os protótipos serão fabricados através de técnicas de micro- e nanofabricação, e sua caracterização se dará através da avaliação do coeficiente global de transferência de calor e da perda de pressão.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Debora Carneiro Moreira - Integrante / Gherhardt Ribatski - Coordenador. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.
     Membro: Debora Carneiro Moreira.
  
  

Prêmios e títulos