A importância da transmissão de calor 

A transmissão de calor é uma área relevante em múltiplos problemas de engenharia que transcendem o âmbito da engenharia mecânica, abrangendo também as áreas das engenharias química, nuclear, metalúrgica, electrotécnica, civil, aeroespacial, ambiente e bioengenharia. As questões concretas que se colocam ao engenheiro no âmbito da transmissão de calor podem ser muito diversas. A título de exemplo, pode citar-se

• O projecto, operação e manutenção de permutadores de calor. Este tipo de equipamento encontra-se, por exemplo, em geradores de vapor de centrais térmicas, fábricas de processos químicos, instalações de aquecimento de água, ar condicionado, refrigeração, radiadores de veículos motorizados, etc.
• Selecção de isolamentos térmicos para minimização da taxa de transmissão de calor em edifícios, condutas, equipamentos térmicos, etc. Essa minimização é geralmente condicionada por constrangimentos de natureza económica, tal como o custo do isolamento, e geométrica, tal como a espessura ou o volume do isolamento.
• Controlo da temperatura em equipamentos industriais, mecânicos ou electrónicos. O controlo da temperatura requer, frequentemente, que a temperatura de uma superfície quente não ultrapasse um determinado valor crítico que pode conduzir à fusão de um material ou à deterioração da resistência mecânica de uma estrutura ou equipamento. É o caso, por exemplo, do núcleo de um reactor nuclear e da superfície exterior de veículos aeroespaciais durante a reentrada na atmosfera terrestre.

Problemas de transmissão de calor encontram-se virtualmente em todos os processos industriais, tais como a produção de energia eléctrica a partir de combustíveis fósseis ou com base em energias renováveis (energia solar térmica ou fotovoltaica, geotérmica, biomassa); fornos para produção de aço, alumínio, vidro, cimento e materiais cerâmicos; motores de combustão interna, incluindo turbinas de gás usadas nas indústrias automóvel, naval e aeronáutica; incineradoras usadas na queima de resíduos; sistemas de aquecimento, ar condicionado e refrigeração. Os processos de transmissão de calor são também relevantes na poluição da água e do ar, e influenciam fortemente as condições climatéricas. A importância do conhecimento aprofundado dos processos de transmissão de calor e a necessidade de analisá-los quantitativamente têm-se tornado progressivamente mais importantes com o avanço tecnológico. Por outro lado, a quantidade crescente de processos tecnológicos envolvendo estes fenómenos, a rápida integração de novas tecnologias na indústria, o aumento exponencial da penetração do computador em todos os aspectos da engenharia e o impacte ambiental, social e político de certas decisões a nível de engenharia são desafios prementes com os quais o engenheiro se vê confrontado. Por isso, a compreensão dos fundamentos da transmissão de calor e a capacidade de aplicação desses conhecimentos constitui um contributo indispensável para a formação sólida de um Engenheiro Mecânico, a qual é assegurada pela Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia do DEM.

A Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia tem desenvolvido trabalho de investigação em transmissão de calor quer a nível fundamental quer aplicado. A nível fundamental, esse trabalho tem incidido particularmente na radiação térmica, designadamente no desenvolvimento de métodos computacionais para cálculo da transmissão de calor por radiação em meios participantes e das propriedades radiativas desses meios. A nível aplicado, a investigação tem incidido sobre aplicação dos métodos desenvolvidos ao cálculo da transmissão de calor em fornos e caldeiras industriais, ao estudo de permutadores de calor usados em centrais termoeléctricas, de pilhas de combustível e de instalações de ar condicionado