Análise de permutador de calor segmentado baseado em nanocompósito de PDMS com propriedades térmicas aumentadas para dissipação de calor

Resumo

Neste projeto de pesquisa é proposto estudo computacional de escoamento monofásico em dissipadores de calor compactos baseados em microcanais segmentados. Dissipadores de calor segmentados associados a fluidos refrigerantes de alto desempenho podem ser aplicados à aviônica de aeronaves militares e/ou comerciais, bem como na área aeroespacial, visto sua capacidade de dissipação de calor em volumes reduzidos, minimizando material utilizado em sua confecção e inventário de fluido refrigerante no sistema. Neste trabalho, será analisado o comportamento térmico e fluidodinâmico de dissipadores de calor de polidimetilsiloxano (PDMS) com incorporação de nanopartículas de nitreto de boro hexagonal (h-BN) para melhorar as propriedades térmicas do compósito resultante. Para a presente análise será considerado água deionizada como fluido de trabalho. A análise numérica será realizada por meio de solvers de CFD disponíveis em softwares comerciais ou de código aberto, considerando como dados de entrada as mesmas condições utilizadas para os testes experimentais. Para garantir a confiabilidade dos resultados, será realizada uma comparação dos dados obtidos, numericamente, para queda de pressão e coeficiente de transferência de calor, com resultados experimentais. A contribuição deste trabalho consiste em obter resultados de interesse para a indústria de resfriamento de componentes eletrônicos e de equipamentos de controle térmico de máquinas em geral, bem como, aprofundar o conhecimento sobre o uso de nanocompósitos, com propriedades térmicas aumentadas, como material base para dissipadores de calor compactos. A escolha pelo Dr. Reinaldo R. de Souza, membro do IN+/IST, como supervisor do estágio no exterior se deve aos trabalhos na área de fenômenos de transporte em interfaces líquido-sólido, do macro a microescala, e no desenvolvimento de técnicas de diagnóstico para a caracterização destes fenômenos, para diferentes aplicações.