Efeito de superfícies nano-estruturadas sobre a ebulição nucleada da água

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Heitich, Leila Valladares
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/100478
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
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spelling Efeito de superfícies nano-estruturadas sobre a ebulição nucleada da águaCiencia dos materiaisEngenharia de materiaisEbulicaoMateriais nanoestruturadosDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisPor ser um importante processo térmico, a ebulição nucleada, é ainda motivo de inúmeras pesquisas as quais buscam tanto a intensificação do processo quanto o melhor entendimento dos mecanismos que o regem. O estudo, sobre o efeito das nano-estruturas aplicadas à ebulição nucleada, é motivado por pesquisas anteriores utilizando nanofluido, cujos resultados indicam modificações superficiais e consequente intensificação do processo. O experimento de ebulição foi realizado à temperatura de saturação da água (100°C), utilizada como fluido de trabalho e à pressão atmosférica. Como superfície de aquecimento foram usadas nano-estruturas compostas por substrato de Constantan com deposições de molibdênio, obtido pelo método de "Sputtering" e maguemita, pelo processo de evaporação (ebulição). As amostras foram caracterizadas através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM) e ensaio de molhabilidade. Os resultados obtidos com as nano-estruturas foram comparados aos do substrato de Constantan, considerado como amostra padrão e ao substrato rugoso, produzido com um processo de lixamento do mesmo material. Verificou-se que as nano-estruturas aumentaram a molhabilidade da superfície, em especial as deposições de maguemita, e por consequência incrementaram os valores de fluxo de calor crítico. Por outro lado, o coeficiente de transferência de calor foi melhorado apenas para altos fluxos. As amostras do Substrato rugoso apresentaram características hidrofóbicas e obtiveram elevada melhora do coeficiente térmico.Because it is a thermal process of great importance, the nucleate boiling, is still reason of numerous studies both for the intensifying of the process as a better understanding the mechanisms that govern it. The study on the effect of nano-structures applied to nucleate boiling, is motivated by previous research using nanofluid, the results indicated surface modifications and the consequent intensification of the process. The experiment was performed at the boiling temperature of water saturation (100 ° C), used as the working fluid and atmospheric pressure. As heating surface were used nano-structures composed of Constantan with substrate deposition of molybdenum, obtained by the method of Sputtering and maghemite through the process of evaporation (boiling). Samples were characterized through the techniques of scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and wetting test. Results obtained with the nano-structures were compared to the substrate Constantan, regarded as the standard sample and substrate rough, produced with a process of grinding the same material. Was found that the nanostructures increased wettability of the surface, especially deposition maguemita, and consequently increased the values of critical heat flux. On the other hand, the coefficient of heat transfer was improved only for high flows. Substrate samples had rough hydrophobic characteristics and obtained high thermal coefficient improved.FlorianópolisKlein, Aloísio NelmoPassos, Júlio CésarUniversidade Federal de Santa CatarinaHeitich, Leila Valladares2013-06-25T19:33:25Z2013-06-25T19:33:25Z20122012info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis134 p.| il., grafs., tabs.application/pdf308262http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/100478porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-03-07T18:55:21Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/100478Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-03-07T18:55:21Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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