O estudante Antônio Alexandre Moreira Júnior, orientado pela Profª. Márcia Barbosa Henriques Mantelli, Ph.D., defenderá sua dissertação na próxima terça-feira (04/02) às 9h30min no Auditório do EMC (Bloco A). A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. O auditório tem capacidade para cerca de 64 pessoas.
Banca:
Profª Marcia Barbosa Henriques Mantelli, Ph.D. (Orientador/ Presidente)
Prof. Jader Riso Barbosa Junior, Ph.D. (EMC/UFSC)
Prof. Adriano da Silva, Dr. (EQA/UFSC)
Dr. Juan Pablo Florez Mera (Pós Doc/UFSC)
Título: “Desenvolvimento de paredes termicamente ativas para gabinetes de equipamentos eletrônicos”
Resumo:
Nesse trabalho, um termossifão plano com geometria inovadora foi desenvolvido para operar como parede termicamente ativa de gabinetes eletrônicos. O termossifão, especificamente projetado para funcionar na orientação vertical, possui as seguintes dimensões: 320 x 193 x 24 mm. O dispositivo é composto por nove chapas de aço inoxidável 316L unidas pelo processo de união por difusão. Um modelo teórico de resistências equivalentes foi criado para predizer a resistência total do dispositivo. O termossifão plano foi fabricado e testado sob cinco condições de aquecimento diferentes, o que permitiu o estudo da influência do tamanho e da posição da região aquecida em seu desempenho térmico. O calor foi aplicado ao evaporador por blocos de alumínio (50 x 50 mm), dentro dos quais resistências do tipo cartucho foram alojadas. Em contrapartida, o condensador do termossifão foi resfriado por convecção natural. Testes com o termossifão carregado com quatro razões de enchimento (7,5%, 15%, 30% e 50%) foram realizados. Para fins de comparação, o termossifão vazio, no qual a transferência de calor se dá somente por condução, também foi testado. A potência fornecida ao evaporador nos testes variou de 15 W a 60 W. Ao todo, o dispositivo proposto foi testado em quinze configurações diferentes. Os resultados são apresentados em termos da evolução no tempo da temperatura e da resistência térmica total. Observou-se também a uniformidade de temperatura nas superfícies do termossifão. A razão de enchimento influenciou severamente o desempenho térmico do dispositivo, sendo o seu valor ótimo de 7,5%. A resistência térmica variou entre 0,047 ºC/W e 0,327 ºC/W para testes com a razão de enchimento ótima. O aumento na potência melhorou o desempenho térmico do termossifão plano, enquanto a redução do tamanho do aquecedor afetou negativamente a sua capacidade de transferir calor. Os resultados mostram que a resistência de espalhamento é dominante sobre a resistência unidimensional e que essa dominância aumenta com a diminuição do tamanho da região aquecida. Além disso, a resistência térmica do termossifão plano se mostrou competitiva quando comparada com as de outros tubos na literatura. Por fim, o modelo de resistências equivalentes previu a resistência térmica do termossifão com pequeno erro quadrático médio (diferença entre os dados teóricos e experimentais) que variou de 5,80% a 37,80%. Resumo: Nesse trabalho, um termossifão plano com geometria inovadora foi desenvolvido para operar como parede termicamente ativa de gabinetes eletrônicos. O termossifão, especificamente projetado para funcionar na orientação vertical, possui as seguintes dimensões: 320 x 193 x 24 mm. O dispositivo é composto por nove chapas de aço inoxidável 316L unidas pelo processo de união por difusão. Um modelo teórico de resistências equivalentes foi criado para predizer a resistência total do dispositivo. O termossifão plano foi fabricado e testado sob cinco condições de aquecimento diferentes, o que permitiu o estudo da influência do tamanho e da posição da região aquecida em seu desempenho térmico. O calor foi aplicado ao evaporador por blocos de alumínio (50 x 50 mm), dentro dos quais resistências do tipo cartucho foram alojadas. Em contrapartida, o condensador do termossifão foi resfriado por convecção natural. Testes com o termossifão carregado com quatro razões de enchimento (7,5%, 15%, 30% e 50%) foram realizados. Para fins de comparação, o termossifão vazio, no qual a transferência de calor se dá somente por condução, também foi testado. A potência fornecida ao evaporador nos testes variou de 15 W a 60 W. Ao todo, o dispositivo proposto foi testado em quinze configurações diferentes. Os resultados são apresentados em termos da evolução no tempo da temperatura e da resistência térmica total. Observou-se também a uniformidade de temperatura nas superfícies do termossifão. A razão de enchimento influenciou severamente o desempenho térmico do dispositivo, sendo o seu valor ótimo de 7,5%. A resistência térmica variou entre 0,047 ºC/W e 0,327 ºC/W para testes com a razão de enchimento ótima. O aumento na potência melhorou o desempenho térmico do termossifão plano, enquanto a redução do tamanho do aquecedor afetou negativamente a sua capacidade de transferir calor. Os resultados mostram que a resistência de espalhamento é dominante sobre a resistência unidimensional e que essa dominância aumenta com a diminuição do tamanho da região aquecida. Além disso, a resistência térmica do termossifão plano se mostrou competitiva quando comparada com as de outros tubos na literatura. Por fim, o modelo de resistências equivalentes previu a resistência térmica do termossifão com pequeno erro quadrático médio (diferença entre os dados teóricos e experimentais) que variou de 5,80% a 37,80%.
Palavras-chave: Aviônicos, Tubo de calor plano, Termossifão plano, Controle térmico, Desempenho térmico