Banca de QUALIFICAÇÃO: DAVI LUIZ RAMOS DOS SANTOS

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: DAVI LUIZ RAMOS DOS SANTOS
DATA : 30/07/2025
LOCAL: Via google meet
TÍTULO:

Analise CFD da Transferencia de Calor em Canais de Resfriamento de Celulas de Combustivel PEM Utilizando Nanofluidos

PALAVRAS-CHAVES:

Simulação CFD, Transferência de calor, Células de combustível PEM, Nanofluidos.

PÁGINAS: 24
RESUMO:

Nos últimos anos, o crescimento contínuo da demanda energética e os impactos ambientais causados pela queima de combustíveis fósseis elevaram a necessidade de tecnologias sustentáveis, estimulando o avanço das células a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) como uma alternativa eficaz para a produção de energia com hidrogênio obtida por eletrólise, uma fonte de energia limpa desde a sua produção até o seu armazenamento. Entretanto, uma das principais dificuldades que essas células enfrentam é a dissipação do calor gerado durante seu funcionamento, uma vez que aproximadamente 40% a 60% da energia gerada é convertida em calor. A falta de eficiência no resfriamento das células a combustível diminui sua vida útil e, consequentemente, sua viabilidade de uso. Como alternativa para otimizar a transferência de calor nesses dispositivos, o uso de nanopartículas em fluidos tem se mostrado uma solução promissora em vários estudos da literatura, graças às suas excelentes propriedades térmicas obtidas na mistura. Este trabalho apresentará análises numéricas por meio de simulação CFD para avaliar os impactos da utilização de diferentes nanofluidos em diversos arranjos de canais de resfriamento na troca de calor em células PEMFC. A modelagem utilizada levará em conta o tipo de escoamento  se é laminar ou turbulento, monofásico e incompressível — avaliando variáveis como a vazão do fluido refrigerante, a temperatura de entrada do fluido, a resistência térmica de contato, o impacto da camada de difusão de gás, o tipo de material da placa bipolar e a configuração dos canais de resfriamento. A análise numérica possibilitará examinar a distribuição de temperatura no interior da célula, determinando regiões de concentração de calor e as condições que reduzem esses gradientes térmicos e melhoram a dissipação de calor. Com base nos resultados alcançados, serão medidos o aumento da dissipação de calor proporcionado pelas diferentes combinações de nanofluidos e arranjos geométricos dos canais de resfriamento e determinadas as condições operacionais ótimas. Além disso, será avaliada a influência dos parâmetros analisados na uniformidade térmica da célula, contribuindo para o desenvolvimento de estratégias mais eficazes no gerenciamento térmico de PEMFCs. Dessa forma, este trabalho não apenas visa oferecer suporte para aumentar a eficácia dessas células, mas também tornar sua utilização mais viável no cenário da economia do hidrogênio verde.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - ***.219.824-** - ALVARO ANTONIO OCHOA VILLA - IFPE
Externo à Instituição - HEBER CLAUDIUS NUNES SILVA - IFPE
Presidente - ***.889.084-** - JOSE ANGELO PEIXOTO DA COSTA - IFPE