Este estudo trata da caracterização experimental do processo de secagem de parede durante a ebulição convectiva em um canal de dimensão reduzida para diferentes orientações do escoamento. Neste estudo, experimentos envolvendo ebulição convectiva foram realizados para um canal circular de 0,5 mm de diâmetro interno e comprimento de 300 mm, utilizando o R134a como fluido de trabalho. O aquecimento do microcanal se deu a partir de um fluido secundário (água) escoando em contra-corrente em uma região anular envolvendo o tubo de teste e proporcionando um fluxo de calor não uniforme. O efeito da aceleração gravitacional na secagem da parede doi avaliado para as seguintes inclinações 0º, (tubo horizontal) 45º e 90º com escoamento ascendente. Ensaios foram executados para velocidades mássicas de 350 a 600 kg/m²s, ampla faixa de fluxos de calor (temperatura de água variando de 32 a 39 ºC), temperatura de saturação de 30ºC e títulos de vapor entre 0 e 1. Identificou-se um aumento do coeficiente de transferência de calor com o aulemto do título em condições de título reduzido. Já ára títulos elevados, o coeficiente de transferência de calor se manteve constante. Para a região de pré-secagem, o coeficiente de transferência de calors de eleva com o acréscimo do fluxo de calor médio, porém varia marginalmente com a velocidade mássica. A inclinação do microcanal não implicou em variações significativas do coeficiente de transferência de calor. Os resultados experimentais apresentaram preferencialmente o padrão de escoamento anular. O método de Liu e Winterton (1991) apresentou a melhor previsão dos resultados experimentais em condições de pré-sacagem, capturando a tendência de aumento gradual do coeficiente de transferência de calor (CTC) com o incremento do título de vapor. Já Kanizawa et al. (2016) e Saitoh et al. (2007), embora capturem adequadamente o comportamento de incremento do CTC para títulos reduzidos superestimam os resultados em condições próximas à secagem de parede. Adotou-se os seguintes critérios para a indicação de secagem de parede: aumento significativo da temperatura superficial, redução do coeficiente de transferência de calor e alteração da inclinação da curva de ebulição. Observou-se que a secagem de parede ocorreu para título de vapor entre 0,7 e 0,95, independente da inclinação do canal. O aumento da velocidade mássica reduziu o título de vapor da secagem. Verificou-se a presença de gotícula de líquido na parede do microcanal em condições de pós-secagem. Os resultados mostraram que em condições de escoamento anular, o filme de líquido se evaporou e gotículas de líquido se desprendiam, as quais escoaram junto à parede do tubo até o estabelecimento da secagem completa desta. O método Kanizawa et al. (2016) proporcionou previsões satisfatórias do título de vapor de secagem, porém apresentou um pico máximo do coeficiente de transferência de calor não condizendo com os resultados experimentais. Os métodos de previsão para o fluxo crítico de calor de Revellin e Thome (2008), Katto e Ohno (1984), Zhang et al. (2006) e Kosar (2009) proporcionaram resultados satisfatórios na determinação do título de vapor de secagem. Ao final, propõe-se um novo método de previsão do título de vapor de secagem de parede em função dos adimensionais, Reynolds, Bond, Weber e relação de densidade (pv/p1)

The present tresis concerns an experimental investigation of the dryout process during flow boiling in a microchannel for different flow orientations. Experimental data were obtained for a single circular microchannel of 0,5 internal diameter and 300 mm of lenght using R134a as working fluid. The microchannel was heated by a secondary fluid (water) flowing countercurrent in an annular duct providing non-uniform heat flux. The gravitational effect in the dryout process was evaluated for 3 different orientations, 0º, (horizontal channel) 45º and 90º both for upward flow. Tests were performed for mass velocities of 350 to 600 kg/m²s, wide range of heat flux (water temperature ranging from 32 to 39ºC), satiration temperature of 30ºC and vapor quality between 0 and 1. Firstly, this thesis presents a broad analysis of the literature concerning flow boiling and dryout inside small diameter channels is presented. From an analysis of the experimental results, ot was found that the heat transfer coefficient increases with increasing vapor quality under reduced vapor quality conditions. For high vapor qualities, the heat transfer coefficient remained constant. For the pre-dryout region, the heat tranfer coefficient increased with increasing the average heat flux and the effect of mass velocity was found as marginal. The microchannel orientation did not imply on significant variations in the heat transfer coefficient. Most of the experimental results were obtained for annular flow. The method of Liu and Winterton (1991) provided the best prediction of the experimental results under pre-dryout conditions capturing the trend of gradual increase of the heat transfer coefficient (HTC) with increasing the vapor quality. The methods of Kanizawa et al. (2016) and Saitoh et al. (2007) although have captured the incremental behavior of the HTC for reduced vapor qualities, overestimate the HTC under conditions close to dryout. The following criteria were adopted to characterize the dryout: (i) significant increase of the surface temperature; (ii) drastic decrease of the heat transfer coefficient; and (iii) change of the gradient of the boiling curve. It was observed that the dryout occurs for vapor qualities between 0,7 and 0,95, regardless of the microchannel orientation. Moreover, as the mass velocity increases, the dryout vapor quality decreases. Downstream the dryout, liquid droplets flowing on the tube wall were verified. According to the results, under annular flow conditions, the liquid film evaporates, and liquid droplets are detached from its surface. These droplets flow on the tube wall until theis complete evaporation. The method of Kanizawa et al.(2016) provided satisfactory predictions of the dryout vapor quality, however this method predicts heat transfer coefficient peaks much higher than the ones observed for the experimental results. The prediction methods for the critical heat flux of Revellin and Thome (2008), Katto and Ohno (1984), Zhang et al. (2006) and Kosar (2009) provided satisfactory predictions of the dryout vapor quality results obtained in the present study. A new method to predict the dryout vapor quality as a function of the Reynolds, Bond and Weber numbers and of the density ratio (pv/p1) was proposed