Marcus Vinicius Volponi Mortean

Formação complementar

Idiomas

Áreas de atuação

Participação em bancas

Orientou

Produções bibliográficas

• ZILIO, G. ; PONTIN, T. T. ; OLIVEIRA, J. L. G. ; PAIVA, K. V. ; MORTEAN, M. V. V. . Optimization method for compact heat exchanger cores with circular channels. HEAT AND MASS TRANSFER , v. 1, p. 1, 2024.

• ZILIO, G. ; MOURA, M.R. ; DOS SANTOS, F.J. ; POSSAMAI, T.S. ; MORTEAN, M.V.V. . Nusselt number analysis of printed circuit heat exchangers with straight and zigzag channels. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND FLUID FLOW , v. 107, p. 109395, 2024.

• TEIXEIRA JUNIOR, MAX ; ZILIO, GABRIEL ; MORTEAN, M. V. V ; OLIVEIRA, JORGE ; PAIVA, KLEBER VIEIRA DE . Thermal Stress Analysis of Compact Heat Exchanger Produced by Additive Manufacturing. Journal Of Pressure Vessel Technology-Transactions Of The Asme , v. 1, p. 1-28, 2024.

• TEIXEIRA JÚNIOR, M. ; ZILIO, G. ; MORTEAN, M.V.V. ; DE PAIVA, K.V. ; OLIVEIRA, J.L.G. . Experimental and numerical analysis of transient thermal stresses on thick-walled cylinder. INTERNATIONAL JOURNAL OF PRESSURE VESSELS AND PIPING , v. 202, p. 104884, 2023.

• ZILIO, G. ; BORGES, D. G. ; MORTEAN, M. V. V. ; OLIVEIRA, J. L. G. ; DUTRA, G. B. ; PAIVA, K. V. . Characterization of compact heat exchangers manufactured by laser powder bed fusion technology. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering , v. 45, p. 1, 2023.

• MORTEAN, M. V. V. ; LUVIZON, G. F. ; BARALDI, D. . Theoretical model to estimate fluid distribution in compact heat exchangers. HEAT AND MASS TRANSFER , v. 1, p. 1, 2023.

• DA SILVA, R.P.P. ; MORTEAN, M.V.V. ; DOS SANTOS, F.J. ; ZILIO, G. ; DE PAIVA, K.V. ; OLIVEIRA, J.L.G. . Discretized and experimental investigation of thermo-hydraulic behavior in a compact heat exchanger manufactured via SLM process. Thermal Science And Engineering Progress , v. 46, p. 102184, 2023.

• Strobel, M. ; MORTEAN, M.V.V. . Pressure drop and fluid maldistribution analysis of a compact heat exchanger manufactured by 3D printing. INTERNATIONAL JOURNAL OF THERMAL SCIENCES , v. 172, p. 1, 2022.

• ZILIO, G. ; TEIXEIRA, M.J. ; MORTEAN, M.V.V. ; BRANDÃO, F.G. ; PONTIN, T.T. ; OLIVEIRA, J.L.G. ; PAIVA, K.V. . Structural analysis of compact heat exchanger samples fabricated by additive manufacturing. INTERNATIONAL JOURNAL OF PRESSURE VESSELS AND PIPING , v. 199, p. 104714, 2022.

• MORTEAN, M. V. V. . Analysis of Flow Maldistribution in Compact Heat Exchangers. JOURNAL OF FLUIDS ENGINEERING-TRANSACTIONS OF THE ASME , v. 144, p. 121401-1, 2022.

• HEIN, L.L. ; MORTEAN, M.V.V. . Theoretical and experimental thermal performance analysis of an additively manufactured polymer compact heat exchanger. INTERNATIONAL COMMUNICATIONS IN HEAT AND MASS TRANSFER , v. 124, p. 105237, 2021.

• DA SILVA, R.P.P. ; MORTEAN, M.V.V. ; DE PAIVA, K.V. ; BECKEDORFF, L.E. ; OLIVEIRA, J.L.G. ; BRANDÃO, F.G. ; MONTEIRO, A.S. ; CARVALHO, C.S. ; OLIVEIRA, H.R. ; BORGES, D.G. ; CHASTINET, V.L. . Thermal and hydrodynamic analysis of a compact heat exchanger produced by additive manufacturing. APPLIED THERMAL ENGINEERING , v. 193, p. 116973, 2021.

• MORTEAN, M.V.V. ; CISTERNA, L.H.R. ; PAIVA, K.V. ; MANTELLI, M.B.H. . Thermal and hydrodynamic analysis of a cross-flow compact heat exchanger. APPLIED THERMAL ENGINEERING , v. 150, p. 750-761, 2019.

• MORTEAN, M.V.V. ; MANTELLI, M.B.H. . Nusselt number correlation for compact heat exchangers in transition regimes. APPLIED THERMAL ENGINEERING , v. 151, p. 514-522, 2019.

• MORTEAN, MARCUS VINÍCIUS VOLPONI ; MATEUS, LUISA BASTOS ; ROSINSKI, GRÉGORI ; MANTELLI, MARCIA BARBOSA HENRIQUES . Estudo dos Parâmetros de União por Difusão do Aço Inoxidável AISI 316L. REVISTA SOLDAGEM E INSPEÇÃO , v. 24, p. 1-8, 2019.

• MORTEAN, M.V.V. ; CISTERNA, L.H.R. ; PAIVA, K.V. ; MANTELLI, M.B.H. . Development of diffusion welded compact heat exchanger technology. APPLIED THERMAL ENGINEERING , v. 93, p. 995-1005, 2016.

• MORTEAN, M.V.V. ; PAIVA, K.V. ; MANTELLI, M.B.H. . Diffusion bonded cross-flow compact heat exchangers: Theoretical predictions and experiments. INTERNATIONAL JOURNAL OF THERMAL SCIENCES , v. 110, p. 285-298, 2016.

• MORTEAN, MARCUS VINÍCIUS VOLPONI ; BUSCHINELLI, AUGUSTO JOSÉ DE ALMEIDA ; PAIVA, KLEBER VIEIRA DE ; MANTELLI, MARCIA BARBOSA HENRIQUES ; REMMEL, JOSEF . Soldagem por Difusão de Aços Inoxidáveis para Fabricação de Trocadores de Calor Compactos. Revista Soldagem e Inspeção , v. 21, p. 103-114, 2016.

• BARALDI, DANIEL ; ZILIO, GABRIEL ; CANANI, ANDRÉ ASSIS ; MORTEAN, MARCUS VINICIUS VOLPONI ; HENRIQUE SILVA, JULIO LUIZ . Fabricação de trocador de calor compacto utilizando fusão seletiva a laser. In: XII Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2024. Proceedings of the XII Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2024.

• NUERNBERG, GUSTAVO ; ROSINSKI, GRÉGORI ; GONÇALVES, PRISCILA ; MORTEAN, MARCUS ; GONCALVES E SILVA, REGIS HENRIQUE ; MONTEIRO, ANDRE ; MANTELLI, MARCIA ; MATEUS, LUISA . 316L Stainless Steel Diffusion Bonding Optimized Parameters. In: 24th ABCM International Congress of Mechanical Engineering, 2017. Procceedings of the 24th ABCM International Congress of Mechanical Engineering.

• SARMIENTO, A. P. ; MORTEAN, M. V. V. ; CISTERNA, L.H.R. ; MANTELLI, M. B. H. ; DIAS, A. ; GHENO, L. B. . Risk analysis of thermosyphon assisted drying air heating system. In: ABCM International Congress of Mechanical Engineering, 2015, Rio de Janeiro. COBEM, 2015.

• MORTEAN, M. V. V. ; BUSCHINELLI, A. J. A. ; PAIVA, K. V. ; MANTELLI, M. B. H. . Soldagem por Difusão de Aços Inoxidáveis para Fabricação de Trocadores de Calor Compactos. In: XLI Consolda - Congresso Nacional de Soldagem, 2015, Salvador. XLI Consolda, 2015.

• MORTEAN, M. V. V. ; Welter, M. S. ; HIGA, M. ; OLIVEIRA, J. C. D. . Análise exergética de um sistema de resfriamento líquido (chiller) a compressão. In: XIX - EAIC - Encontro Anual de Iniciação Científica, 2010, Guarapuava - PR. Análise exergética de um sistema de resfriamento líquido (chiller) a compressão, 2010.

Outras produções

Projetos de pesquisa

• 2024 - Atual

  Dispositivos de dissipação térmica fabricados por impressão 3D exploração de geometrias caóticas, Descrição: Uma das formas de se aumentar a transferência de calor é empregar canais com caminhos complexos e caóticos, que são capazes de aumentar o coeficiente convectivo de transferência de calor. Entretanto, existem poucos estudos nessa área, devido, principalmente, a dificuldade em fabricar caminhos e canais de geometrias complexas. O uso da tecnologia de impressão 3D para a fabricação de dispositivos de dissipação térmica torna possível a produção de equipamentos com configurações caóticas, que podem aumentar consideravelmente a efetividade do equipamento, mas que não são possíveis de serem fabricados por processos convencionais, como usinagem. O processo de impressão 3D é capaz de produzir estruturas tridimensionais por meio da sucessiva adição de camadas de material. Por ser uma área ainda nova, e pouco explorada, este tema apresenta um grande potencial para aplicações tecnológicas, como na produção de trocadores de calor compactos, tubos de calor, dissipadores térmicos, radiadores, condensadores e evaporadores, com geometrias antes inexploradas. O presente trabalho tem como foco realizar um estudo da viabilidade técnica de produzir dispositivos de dissipação térmica fabricados por impressão 3D explorando geometrias caóticas usando o processo de estereolitografia (SLA), de modo o uso dessas geometrias no desempenho do equipamento. Este tipo de impressão permite produzir peças com baixo custo, elevados níveis de detalhamento, boa resistência mecânica e boa estanqueidade, sendo uma boa opção para esta aplicação. O trabalho irá estudar os parâmetros ótimos de impressão, para em seguida produzir amostras que serão testadas em bancada experimental. Com base nos resultados, será realizada uma comparação entre o desempenho dos protótipos com outros equipamentos existentes na indústria, além de ser desenvolvido um modelo matemático para prever o comportamento térmico desses equipamentos. Assim, busca-se desenvolver e aprimorar os processos de projeto e fabricação de dispositivos de dissipação térmica produzidos por manufatura aditiva, obtendo ao final do projeto protótipos de pequena escala com diferentes geometrias testados em bancada experimental.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcus Vinícius Volponi Mortean - Coordenador / PAIVA, K.V. - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina - Auxílio financeiro.

• 2023 - Atual

  Plataforma de testes de sistemas de condicionamento de ar e gerenciamento térmico de veículos elétricos e híbridos, Descrição: abricantes de automóveis devem lançar no mercado cerca de 400 novos modelos de veículos elétricos e híbridos em todos os segmentos até 2025, o que requer superar uma série de desafios tecnológicos. Um desses desafios está relacionado ao desenvolvimento de sistemas integrados de condicionamento de ar e gerenciamento térmico de baterias de alta eficiência energética. Por um lado, dados da indústria indicam que sistemas de climatização convencionais reduzem a autonomia desses veículos em 33 em média. Por outro lado, as baterias de íon de lítio, utilizadas em veículos elétricos e híbridos, necessitam de um controle rígido de temperatura de forma a evitar efeitos adversos, que incluem redução de desempenho, vida útil e segurança. Esta questão se torna ainda mais crítica quando se considera a demanda por baterias com maiores densidades energéticas para aumento de autonomia, maior empacotamento de células para veículos de maior porte e menores tempos de recarga. Entretanto, a indústria brasileira ainda não dispõe de ferramentas adequadas de projeto para estes sistemas, o que resulta em inadequações do produto e maior custo de fabricação. Para se ter uma ideia, muitos veículos fabricados no Brasil atualmente têm seus projetos de condicionamento de ar desenvolvidos na Europa ou nos Estados Unidos, sendo necessária uma tropicalização do sistema para industrialização no Brasil devido às diferentes condições climáticas. O redimensionamento do sistema com base em simulações é realizado por equipes de projeto fora do país e os testes em bancada muitas vezes são realizados por fornecedores, que inclusive dimensionam determinados componentes. Ademais, as bancadas de teste existentes nem sempre representam adequadamente as condições reais de operação do sistema, uma vez que são desenvolvidas para avaliar o sistema operando em regime permanente. Essas bancadas também não estão prontas para testar sistemas com as modificações necessárias para operar com o fluido refrigerante R1234yf, que estará presente em todos os novos projetos já em 2025. Desta forma, este projeto tem como objetivo desenvolver uma plataforma de testes de sistemas integrados de condicionamento de ar e gerenciamento térmico de veículos elétricos e híbridos, composta por uma bancada de testes para sistemas de condicionamento de ar e modelos de simulação para componentes dos sistemas de condicionamento de ar e gerenciamento térmico. Esta ferramenta permitirá avaliar sistemas e componentes com foco em eficiência energética, proporcionando flexibilidade para testar sistemas de diferentes arquiteturas e a possibilidade de simular condições reais de operação, tipicamente transientes.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcus Vinícius Volponi Mortean - Integrante / ernane silva - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa - Auxílio financeiro.

• 2022 - Atual

  Compressor linear com trajetórias ótimas de pistão para congeladores de temperatura ultrabaixa, Descrição: O alto consumo energético de congeladores de temperatura ultrabaixa foi apontado pela Organização Mundial da Saúde como um dos maiores desafios relacionados à distribuição de vacinas contra a COVID-19. O aprimoramento desses equipamentos passa pelo desenvolvimento de tecnologias de compressão mais eficientes. Nesse contexto, o compressor linear surge como uma alternativa promissora, sendo caracterizado por uma alta eficiência energética. Em compressores deste tipo a compressão do gás é realizada por um pistão vinculado a um oscilador mecânico composto por molas e acionamento magnético. A eficiência desses equipamentos pode ser ainda mais elevada a partir da otimização da trajetória do pistão de acordo com a condição de operação. Embora a otimização de trajetória do pistão seja um tema praticamente inexplorado em compressores, um estudo realizado pelo proponente previu aumentos expressivos de eficiência para um compressor de pistão aplicado à refrigeração doméstica. Espera-se que ganhos ainda maiores sejam observados em congeladores de temperatura ultrabaixa devido às altas razões de pressão envolvidas. Assim, este projeto tem como objetivo desenvolver um compressor linear com trajetórias ótimas de pistão para congeladores de temperatura ultrabaixa. Com isto, espera-se avançar as pesquisas sobre compressores lineares e otimização de trajetórias de pistão, contribuindo para o desenvolvimento de tecnologias de compressão mais eficientes em uma aplicação de forte impacto social. O projeto envolverá o desenvolvimento e a utilização de ferramentas de simulação computacional baseadas em código livre para o dimensionamento de um compressor protótipo, que será construído, instrumentado e testado em uma bancada de testes montada para este fim. Nesta bancada será possível avaliar parâmetros de desempenho do compressor durante a sua operação em sistema, validando previsões teóricas e identificando oportunidades de melhoria.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcus Vinícius Volponi Mortean - Integrante / ernane silva - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2019 - 2024

  Análise de trocadores de calor compactos fabricados por manufatura aditiva, Descrição: Trocadores de calor compactos são dispositivos de alta efetividade de troca térmica e grande complexidade, sendo caracterizados principalmente pela elevada densidade superficial de transferência de calor. Estes equipamentos apresentam um grande potencial comercial, em virtude do crescente interesse da indústria nesta tecnologia. O processo de manufatura aditiva, empregando impressoras tridimensionais (3D), é capaz de produzir estruturas 3D complexas por meio da sucessiva adição de camadas de material. O uso de impressoras 3D para a fabricação de trocadores de calor compactos torna possível a produção de núcleos com configurações complexas, que podem aumentar consideravelmente a efetividade do equipamento, mas que não são possíveis de serem produzidos por processos convencionais de fabricação. A avaliação das características estruturais de protótipos obtidos por essa técnica de fabricação é crucial no estudo de viabilidade desta tecnologia. Esses trocadores devem operar em condições termodinâmicas desafiadoras, envolvendo elevadas magnitudes e flutuações de vazão, pressão, temperatura e espécies. Dessa forma, é essencial a avaliação de limitações estruturais, de fadiga térmica e de fadiga hidrodinâmica de forma experimental. Portanto, busca-se avaliar a viabilidade de fabricar permutadores de calor compactos produzidos por manufatura aditiva e testá-los em condições desafiadoras de operação.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (3) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Marcus Vinícius Volponi Mortean - Coordenador / Kleber Vieira de Paiva - Integrante / Matheus Strobel - Integrante / DA SILVA, R.P.P. - Integrante / ZILIO, G. - Integrante / TEIXEIRA, M.J. - Integrante / TEIXEIRA JÚNIOR, M. - Integrante / BARALDI, D. - Integrante., Financiador(es): Petróleo Brasileiro - Rio de Janeiro - Matriz - Outra., Número de produções C, T & A: 1

• 2018 - 2020

  Análise de trocadores de calor compactos fabricados por impressora 3D, Descrição: Trocadores de calor compactos são dispositivos de alta efetividade de troca térmica e grande complexidade, sendo caracterizados principalmente pela elevada densidade superficial de transferência de calor. Estes equipamentos apresentam um grande potencial comercial, em virtude do crescente interesse da indústria nesta tecnologia. Nos projetos de trocadores de calor busca-se aumentar a capacidade de troca térmica e diminuir a perda de carga. A obtenção desses dois pontos está diretamente relacionado com o processo de fabricação empregado. O processo de manufatura aditiva, empregando impressoras 3D, é capaz de produzir estruturas tridimensionais complexas por meio da sucessiva adição de camadas de material. O uso de impressoras 3D para a fabricação de trocadores de calor torna possível a produção de núcleos com configurações complexas, que podem aumentar consideravelmente a efetividade do equipamento, mas que não são possíveis de serem fabricados por processos convencionais. O objetivo geral desta pesquisa é realizar um estudo da viabilidade técnica da fabricação de um trocador de calor compacto empregando impressoras 3D com polímero e desenvolver um modelo teórico para prever o comportamento térmico e da má distribuição do fluido neste tipo de equipamento. Assim, busca-se desenvolver e aprimorar os processos de projeto e fabricação de permutadores de calor compactos produzidos por manufatura aditiva, obtendo ao final do projeto um protótipo de pequena escala, e o desenvolvimento de uma nova área de pesquisa.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) . , Integrantes: Marcus Vinícius Volponi Mortean - Coordenador / Lucas Lemos Hein - Integrante / Matheus Strobel - Integrante.

• 2017 - 2020

  Análise térmica e hidrodinâmica de permutadores de calor do tipo casco e placas, Descrição: O presente projeto tem como objetivo o estudo do comportamento térmico, hidrodinâmico e mecânico de permutadores de calor do tipo casco e placas para o aquecimento da produção de petróleo oriundo dos poços. Os fluidos utilizados para aquecimento podem ser: água quente, água produzida ou o óleo separado.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcus Vinícius Volponi Mortean - Integrante / PAIVA, K.V. - Coordenador., Financiador(es): Petróleo Brasileiro - Rio de Janeiro - Matriz - Outra.

• 2016 - 2017

  Desenvolvimento de Permutadores de Calor Compactos Soldados por Difusão Fase 2, Projeto certificado pela empresa Petróleo Brasileiro - Rio de Janeiro - Matriz em 26/03/2018., Descrição: O objetivo do presente projeto é desenvolver e aprimorar os processos de projeto e fabricação de permutadores de calor compactos soldados por difusão, possuindo ao final do projeto um protótipo de pequena escala. O desenvolvimento deste equipamento visará a aplicação no serviço de resfriamento do gás entre estágios de compressão utilizando água de resfriamento, nas plantas de processamento primário off-shore.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marcus Vinícius Volponi Mortean - Integrante / Marcia Barbosa Henriques Mantelli - Coordenador.

• 2013 - 2016

  Desenvolvimento de trocadores de calor compactos, Projeto certificado pela empresa Petróleo Brasileiro - Rio de Janeiro - Matriz em 23/07/2020., Descrição: O projeto Desenvolvimento de tecnologias de trocadores de calor compactos, visa sua ampliação na indústria do petróleo, especificamente em plataformas de exploração de petróleo na camada Pré-Sal. Mais especificamente serão projetados e fabricados módulos trocadores de calor com tecnologia de soldagem por difusão para avaliações e testes. Os módulos serão blocos unitários acopláveis, formando um trocador modular. As pressões de entrada de gás natural são da ordem de 250 bar e temperaturas entre 100ºC e 110ºC. O fluido de resfriamento é água ultra-pura operando em circuito fechado. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . , Integrantes: Marcus Vinícius Volponi Mortean - Integrante / Marcia Barbosa Henriques Mantelli - Coordenador / Kleber Vieira de Paiva - Integrante / Augusto Buschinelli - Integrante / Aloísio Nelmo Klein - Integrante.

• 2009 - 2010

  Avaliação Exergética de um Sistema de Resfriamento Líquido (Chiller) à Compressão, Descrição: Realização de uma análise exergética de um sistema de resfriamento líquido à compressão - Chiller. Foi desenvolvido um modelo matemático para simular o funcionamento do sistema de resfriamento, tendo como base de análise a exergia. O modelo foi implementado em dois softwares, EES e FORTRAN, e os resultados teóricos foram comparados com os experimentais, apresentando uma boa aproximação.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) . , Integrantes: Marcus Vinícius Volponi Mortean - Integrante / Mariane Schwengber Welter - Integrante / Marcio Higa - Coordenador / Júlio César Dainezi de Oliveira - Integrante.