Dropwise condensation is a phase-change mechanism with a direct impact on heattransfer. When it occurs in pendant mode under horizontal surfaces, the nucleation,growth, coalescence, and removal dynamics may differ from more widely studiedconfigurations, and remain insufficiently characterised under laboratory conditions.This dissertation investigates the evolution of the DSD on the inner surface of aPMMA lid for an air–vapour mixture, seeking to relate the morphology of the dropletpopulation to heat transfer quantities. A series of experiments were conducted withthree distinct water volumes, acquiring and analysing images in a fixed ROI.The analysis was based on image segmentation and extraction of equivalentdiameters, together with an estimate of the condensed mass per unit area, enablingthe computation of m˙ ′′, q′′, and Ucond. To mitigate bias associated with intermittentepisodes, time instants were classified into BG regime and events, and statistics werereported over the 10–45 min window. In parallel, an infodynamic characterization ofthe DSD was introduced, based on informational metrics evaluated under number andvolume-based weightings, to quantify the diversity and structure of the DSD beyondconventional mean descriptors.It was observed that 50 mL consistently exhibits lower levels of q′′ and Ucondcompared with 75 mL and 100 mL, while the two higher-volume conditions are moresimilar to each other. Morphologically, 50 mL tends to present a higher dropletcount, whereas larger volumes promote significantly larger final droplets, which arerelevant as they dominate the reconstructed mass. In the BG regime, the DSD isbetter described by bimodal models, with LN+W mixtures improving the fit. Theinfodynamic metrics highlight differences between conditions that are weakly capturedby number-based descriptors, supporting the value of an informational description ofthe droplet population.

A condensação por gotas é um mecanismo de mudança de fase com impactodireto na transferência de calor. Em particular, no modo pendente sob superfícieshorizontais, a dinâmica de nucleação, crescimento, coalescência e remoção pode diferirde configurações mais estudadas, permanecendo pouco caracterizada em condiçõeslaboratoriais reprodutíveis.Nesta dissertação estuda-se a evolução temporal da DSD na face interna de umatampa de PMMA, para uma mistura ar–vapor, relacionando a morfologia da populaçãode gotas com grandezas de transferência de calor. Foram realizados ensaios com trêsvolumes de água, adquirindo e analisando imagens numa ROI fixa.A análise baseou-se na segmentação e extração de diâmetros equivalentes eestimativa de massa condensada por unidade de área, permitindo estimar m˙ ′′,q′′ e Ucond. Para reduzir enviesamentos associados a episódios intermitentes, osinstantes foram classificados em regime BG e eventos, reportando estatísticas na janela10–45 min. Em paralelo, introduziu-se uma caracterização infodinâmica da DSD,baseada em métricas informacionais avaliadas sob ponderações em número e volume,para quantificar a diversidade e a estrutura da DSD além de descritores médios.Observou-se que 50 mL apresenta níveis inferiores de q′′ e Ucond face a 75 mL e100 mL, enquanto as duas condições superiores são mais próximas. Morfologicamente,50 mL apresenta maior contagem de gotas, ao passo que volumes superiores favorecemgotas finais significativamente maiores, relevantes por dominarem a massa reconstruída.A DSD em regime BG é melhor descrita por modelos bimodais, com misturas do tipoLN+W a melhorar a descrição. As métricas infodinâmicas evidenciam diferenças entrecondições que surgem de forma fraca em descritores em número, reforçando a utilidadede uma leitura informacional da população de gotas.

Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia