Estudo sobre transferência de calor em eletrônicos vence prêmio ABCM-Embraer

Trabalho de Leonardo Lachi Manetti, desenvolvido na Unesp de Ilha Solteira com apoio da FAPESP, foi o ganhador na categoria Tese de Doutorado

Agência FAPESP – O engenheiro mecânico Leonardo Lachi Manetti, ex-bolsista da FAPESP, venceu o prêmio ABCM-Embraer 2022, promovido pela Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas (ABCM), na categoria “Tese de Doutorado”. Atualmente, ele é professor do Instituto Federal de Mato Grosso do Sul (IFMS).

Manetti foi homenageado por pesquisa intitulada “Utilização de superfícies estendidas - espumas metálicas - para intensificação da transferência de calor por ebulição”, orientada pela professora Elaine Maria Cardoso, da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Ilha Solteira.

O trabalho teve como objetivo o estudo teórico e experimental da ebulição em piscina utilizando, como superfícies aquecedoras, materiais de cobre modificados por meio da adição de espumas metálicas.

“A evolução da eletrônica tem resultado em componentes de alta performance e alta geração de calor. A técnica de ebulição em piscina com contato direto do fluido com o componente, resfriamento por imersão, é uma solução para a indústria eletrônica. Os fluidos dielétricos vêm ganhando destaque nas pesquisas, pois permitem a imersão dos componentes sem risco de danos e também possuem baixa temperatura de saturação, mantendo o sistema abaixo da temperatura crítica”, explica Cardoso à Agência FAPESP.

Segundo a docente da Unesp, uma técnica adequada à indústria é o uso de espumas metálicas de estrutura aberta. “Nesse trabalho, espumas metálicas de diferentes materiais, cobre e níquel, com diferentes características e espessuras, foram primeiramente caracterizadas para a determinação da sua porosidade, diâmetros de poro e fibra, densidade de poros, área superficial, permeabilidade e capilaridade. Em seguida, elas foram usadas como superfície aquecida durante a ebulição de dois fluidos dielétricos. No geral, as espumas metálicas forneceram um maior coeficiente de transferência de calor quando comparadas com a superfície plana”, comenta.

Constatou-se também que a espessura ótima depende do fluxo de calor, sendo a maior espessura melhor para baixos fluxos e a menor melhor para altos fluxos de calor, porque há um balanço entre o aumento de área e a resistência para a saída de vapor e consequente entrada de líquido no interior da espuma.

“Por fim, um modelo foi desenvolvido para predizer o coeficiente de transferência de calor e o fluxo máximo de calor em função das características da espuma metálica e do fluido de trabalho. O modelo prediz satisfatoriamente os nossos dados experimentais e os dados da literatura, sendo um bom guia para uso na indústria”, acrescenta Cardoso.

O Prêmio ABCM-Embraer é resultado de parceria firmada entre a ABCM e a Embraer S.A. e busca distinguir os autores dos melhores trabalhos em três categorias: Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação, Dissertação de Mestrado e Tese de Doutorado.

Na última edição, foram recebidas 65 candidaturas, das quais 15 submissões na categoria Trabalho de Conclusão de Graduação, 24 submissões na categoria Dissertação de Mestrado e 26 submissões na categoria Tese de Doutorado.

A lista completa dos vencedores pode ser consultada pelo site da ABCM.