Effetto combinato di orientazione e confinamento nell’ebollizione nucleata di fluidi dielettrici

Lo studio dell’ebollizione come meccanismo di scambio termico ed in particolare come tecnica per la refrigerazione di sistemi dissipativi, come ad esempio processori di elevata potenza, presenta notevole interesse per le numerose applicazioni in diversi settori tecnologici.
Gli aspetti e le problematiche connesse sono assai numerose e molte di esse sono state studiate e sviluppate da diversi autori.
Con questo lavoro si vuole valutare l’effetto che orientazione superficiale e confinamento hanno sia sullo scambio termico sia sul flusso termico critico (CHF) nell’ ebollizione nucleata.
Le prove sperimentali sono state svolte presso il Dipartimento di Ingegneria della Produzione, Termoenergetica e Modelli Matematici (DIPTEM) – Sezione DITEC Dipartimento di Termoenergetica e Condizionamento Ambientale (Facoltà di Ingegneria - Università degli Studi di Genova).
Il fluido dielettrico scelto, proposto di recente e con migliori caratteristiche rispetto a quello precedentemente utilizzato (FC-72®) è HFE-7100®.
Particolare attenzione è stata posta nel confrontare i risultati ottenuti dall’esperienza con quelli riportati in letteratura e con l’osservazione visiva del processo, nell’intento di fornire un’interpretazione fisica dei fenomeni per la successiva elaborazione di modelli fisico-matematici .
Il presente lavoro riguarda, come già notato, due fra i vari aspetti significativi che intervengono nello scambio termico in ebollizione nucleata; è stata analizzata l’ebollizione satura stagnante a pressione atmosferica, considerando una superficie di rame a rugosità controllata.
L’effetto combinato di confinamento ed orientazione della superficie, presenta una limitata bibliografia sebbene risulti utile lo studio di questi aspetti in quanto nei sistemi dissipativi non è sempre possibile far sì che il dissipatore sia posizionato in condizione ottimale. A tal proposito quindi, è utile conoscere come l’orientazione della superficie del dissipatore o la distanza di quest’ ultima da una parete, possa influire sullo scambio termico.
Il presente lavoro è strutturato in sei capitoli ed in due appendici. L’analisi e la discussione dei risultati sperimentali ottenuti sono preceduti da una introduzione, dalla presentazione delle principali caratteristiche del processo di scambio termico per ebollizione, dalle sintesi delle più significative ricerche riportate in letteratura e dalla descrizione dettagliata delle modalità operative.