Caracterização da transferência de calor em nanofluidos

摘要

A transferência de energia sobre a forma de calor é um processo indispensável a uma panóplia de indústrias, desde a eletrónica à alimentar. Frequentemente, estes tipos de sistemas energéticos dependem de fluidos para promoverem a transferência de calor, tais como a água, o etileno-glicol ou óleos. Contudo, estes fluidos convencionais apresentam propriedades termo-físicas pobres, limitando o desenvolvimento de sistemas térmicos sustentáveis, bem como a sua miniaturização. Com o intuito de melhorar as propriedades termo-físicas de fluidos de permuta, dispersou-se nanotubos de carbono num fluido convencional (30:70 Etileno-glicol/Água). Estas dispersões são designadas de nanofluídos. Para o estudo da transferência de calor dos nanofluídos produzidos, otimizou-se um aparato experimental dedicado a estudo dos fenómenos de transferência de calor por convecção. Neste aparato, os nanofluídos foram estudados a diferentes taxas de escoamentos, num tubo circular sujeito a um fluxo de calor superficial constante. As relações entre as diferentes variáveis como: propriedades termofísicas, fração volúmica, temperatura e velocidade de escoamento são, assim objeto de estudo detalhado nesta dissertação. Os resultados experimentais sugerem que os nanofluídos permitem taxas de transferência de calor por convecção superiores, quando comparadas com o fluido base. Assim, a dispersão de nanopartículas em fluidos de permuta convencionais, permite o desenvolvimento de sistemas energéticos sustentáveis.