Estados Unidos. Investigadores del Departamento de Energía del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (Ornl) han capturado fotos sin distorsiones de refrigerantes que fluyen a través de pequeños intercambiadores de calor, ayudando a aclarar aún más las características de transferencia de calor.
Los investigadores utilizaron capacidades de fabricación de aditivos y de formación de imágenes de neutrones para examinar los intercambiadores de calor de microcanal, que contienen refrigerantes utilizados para mover la energía térmica y proporcionar refrigeración o calefacción en muchas aplicaciones. Las técnicas no invasivas permitieron a los investigadores visualizar cómo reaccionen los refrigerantes frente a diferentes niveles de temperatura sin interrumpir el flujo de refrigerante.
Las investigaciones anteriores se ha centrado en el intercambio de calor del refrigerante, pero el equipo de (Ornl) afirma que es el primero en hacer uso de la imagen de neutrones en los estudios de microcanales. El equipo se asoció con la compañía de la impresión 3D Fabrisonic diseñar específicamente microcanales para imágenes de neutrones.
Para observar los efectos del calor en microcanales, los investigadores hicieron funcionar los refrigerantes a través de los microcanales y los sometieron a cantidades crecientes de calor por más de cinco días. En una serie de etapas de frío medio y alto calor, el equipo utilizó los neutrones del Reactor Ornl de alto flujo de isótopos para tomar imágenes del refrigerante.
Los microcanales descansaban horizontalmente, y el resultado esperado era que la gravedad haría que la porción líquida de la mezcla de líquido refrigerante / vapor se hunda hasta el fondo del microcanal, dejando menos área para la transferencia de calor. En lugar de ello, las imágenes mostraron que las propiedades de tensión superficial de los microcanales causaron que el líquido refrigerante se pegue a todos los lados del microcanal, maximizando la cantidad de área disponible para la transferencia de calor. Sólo a temperaturas elevadas el líquido refrigerante era forzado al centro por el vapor y no era capaz de absorber y tomar el calor de las paredes de microcanales a un ritmo rápido.
