Discente: EMANOEL SOARES CÂNDIDO SILVA
Título: GESTÃO TÉRMICA DE BATERIAS CILÍNDRICAS LI-ÍON PARA VEÍCULOS ELÉTRICOS COM NANOFLUIDOS E NEPCMS HÍBRIDOS: NOVOS INSIGHTS E MODELAGEM
Orientador: PROF. DR. JORNANDES DIAS DA SILVA
Examinador Externo: PROF. DR. ANTÔNIO MENDES DA SILVA FILHO
Examinador Interno: PROF. DR. DEIVSON CESAR SILVA SALES
Data: 05 DE DEZEMBRO DE 2025
Horário: 14:30
Local: On-line
Resumo do projeto:
O modelo matemático desenvolvido neste estudo integra três modelos acoplados para fornecer uma simulação abrangente do comportamento térmico de baterias de íons de lítio. Esses modelos incluem um modelo térmico de bateria de íons de lítio, um modelo térmico NeCPCM e um modelo híbrido de transferência de calor de nanofluido. Sua integração permite a previsão precisa de distribuições de temperatura, mitigação eficaz de pontos quentes e gerenciamento térmico otimizado, melhorando assim o desempenho da bateria e a segurança operacional. O modelo térmico da bateria de íons de lítio, o modelo térmico NeCPCM (RT-42 + CuO/Al2O3) e o modelo híbrido (CuO-Fe/H2O) de transferência de calor de nanofluido são formulados usando uma geometria cilíndrica bidimensional (radial-axial) para prever com precisão o comportamento térmico acoplado e a dinâmica de transferência de calor dentro do sistema de bateria. A bateria de íons de lítio exibe uma distribuição de temperatura progressivamente mais uniforme com o aumento do tempo de resfriamento, indicando maior dissipação de calor e redução de pontos quentes localizados. Os resultados quantitativos mostram que as temperaturas diminuíram de aproximadamente 38,24°C a 900s para 35,24°C a 3600s, demonstrando que a exposição prolongada ao canal de resfriamento helicoidal remove eficientemente o calor do núcleo da bateria, levando à melhoria da uniformidade térmica e do desempenho geral da bateria. O módulo NeCPCM equipado com um canal de resfriamento helicoidal demonstra uniformidade de temperatura significativamente melhorada, caracterizada por dissipação de calor aprimorada e mitigação eficaz de pontos de calor. A configuração helicoidal direciona o refrigerante ao longo de uma trajetória espiral, maximizando assim o contato com a superfície, intensificando a transferência de calor por convecção e minimizando os gradientes térmicos em todo o módulo. A análise quantitativa revela uma redução progressiva da temperatura, diminuindo de aproximadamente 41,17 °C a 900 s para 36,52 °C a 3600 s, indicando remoção de calor cada vez mais eficiente e distribuição térmica uniforme ao longo do tempo. Essas melhorias na regulação térmica não apenas otimizam o desempenho de resfriamento do módulo, mas também contribuem para maior confiabilidade da bateria, segurança operacional e maior vida útil do ciclo.
Palavras-chave: Análise térmica; carregamento; descarregamento; armazenamento de energia.
O Programa
