• CHF
• ebollizione nucleata
• heat transfer
• ion injection
• nucleate boiling
• pool boiling
• scambio termico

Il lavoro fa parte di una più ampia attività di ricerca condotta nel laboratorio LOTHAR (LOw gravity and THermal Advanced Research) dell’Università degli studi di Pisa che ha lo scopo di migliorare il controllo termico sui dispositivi elettronici a bordo delle navicelle spaziali.
Nel presente studio si vuole porre l’attenzione sull’interazione tra il meccanismo dell’ion injection ed il fenomeno dell’ebollizione nucleata. Dalla combinazione di entrambi i meccanismi – adoperati in passato singolarmente – è stato provato l’ulteriore miglioramento dello scambio termico.
Attraverso il fenomeno dell’ion injection, stabilendo un campo elettrico sufficientemente elevato in un liquido dielettrico, ci si aspetta che le cariche, muovendosi dall’elettrodo emettitore verso il collettore (una piastra scaldante collegata a terra) e creando di conseguenza un getto sommerso, interagiscano con la dinamica delle bolle determinando un aumento del coefficiente di scambio termico e del valore del flusso critico (CHF). Questo avviene sia in condizioni di bassa gravità sia in condizioni di gravità terrestre.
Il meccanismo risulta altamente promettente al fine di sottrarre alte quantità di calore da un numero elevato di dispositivi elettronici e payload in applicazioni spaziali.

The aim of the experiment is to enhance heat transfer by establishing an electric field within a boiling dielectric liquid. By the so-called “ion injection mechanism”, charges move from a sharp electrode towards the facing electrode (an earthed heated plate), creating a submerged jet that strongly interacts with the bubble dynamics. Both in Earth and in low gravity, we can presume that the presence of the jet changes the overall thermofluid-dynamic field, increasing the heat transfer coefficient and the CHF (Critical Heat Flux) with respect to standard pool boiling, hence this could be a very effective mechanism for bubbles management and for removing high heat fluxes from several dissipating devices and payload in space applications.