Estudo experimental da transferência de calor e queda de pressão de nanofluidos a base de óleo em escoamento laminar no interior de tubos horizontais

• Autor(a) principal: Morales, Daniel Alberto Flórez
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31285; http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.12
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; desempenho termo-hidráulico; nanotubos de carbono; nanofluidos; coeficiente de transferência de calor; queda de pressão; thermo-hydraulic performance; carbon nanotubes; nanofluids; heat transfer coefficient; pressure drop; Engenharia mecânica

O presente trabalho apresenta um estudo experimental da transferência de calor e queda de pressão de nanofluidos a base de óleo, escoando no interior de tubos horizontais. As nanopartículas utilizadas foram nanotubos de carbono de paredes múltiplas. Tais nanofluidos foram produzidos empregando o método de dois passos em três diferentes concentrações (0,005, 0,010 e 0,015 wt.%). A estabilidade dos nanofluidos é analisada por meio de inspeção visual e espectroscopia UV-VIS. As propriedades termofísicas como condutividade térmica, viscosidade e massa específica foram medidas experimentalmente. A bancada experimental foi instrumentada e modificada para satisfazer as condições nominais de ensaio estabelecidas. O fluxo de calor uniforme aplicado na superfície do tubo foi de 8 kW/, a vazão mássica foi variada entre 7-17 g/s, a temperatura de entrada na seção de teste foi mantida constante em 55 °C, 60 °C e 65 °C. A partir de parâmetros calculados como taxa de transferência de calor, coeficiente de transferência de calor e potência de bombeamento foi realizada uma análise do desempenho termo-hidráulico de nanofluidos para sua possível utilização como fluido de transferência de calor em aplicações de sistemas térmicos. Com base nos resultados experimentais foi possível concluir que a utilização de nanotubos de carbono dispersos em óleo mostrou um aumento no coeficiente de transferência de calor em comparação ao fluido base. Por outro lado, a queda de pressão dos nanofluidos apresentou incrementos em comparação com o fluido base.