Simulação numérica tridimensional da evaporação de gotas em meios porosos usando um modelo de escala de poros
Nome: RAFAEL SARTIM
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 30/08/2007
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| NEYVAL COSTA REIS JR. | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| JANE MERI SANTOS | Coorientador |
| JÚLIO CÉSAR CASTELO BRANCO REIS MOREIRA | Examinador Externo |
| JULIO TOMÁS AQUIJE CHACALTANA | Examinador Interno |
| NEYVAL COSTA REIS JR. | Orientador |
Resumo: A investigação experimental e a modelagem matemática do impacto e evaporação de gotas em superfícies porosas, é um assunto de grande interesse em inúmeras aplicações industriais tais como, petrolífera, têxtil, alimentícia, e em tecnologia de impressão a jato de tinta. Outro ponto de interesse seria em aplicações ambientais, como o lançamento de líquidos nocivos na atmosfera durante acidentes ambientais onde é necessário identificar e quantificar o impacto ambiental causado. Resultados experimentais apresentados por Reis et al. (2003) fornecem fortes indícios de que as abordagens anteriores subestimaram a importância do transporte capilar de líquido durante o processo de secagem. Assim, torna-se importante desenvolver um modelo que seja capaz de incorporar a completa importância do transporte capilar de líquido durante a evaporação. Além do mais, a escala dos problemas de evaporação de gotas é muito pequeno que tornando a aplicabilidade de modelos que incorporam uma abordagem macroscópica questionável quanto a sua representatividade das características do processo. Isso sugere aplicações de modelos que representam o transporte de massa em nível microscópico, incorporando efeitos com a aleatoriedade da matriz porosa sobre o transporte de vapor e líquido durante a mudança de fase. Este trabalho visa suprir essas deficiências dos modelos atuais através do desenvolvimento de um modelo tridimensional capaz de predizer a evaporação de gotas em meios porosos por meio de um modelo de escala de poros. A avaliação dos resultados é baseada nos dados experimentos de Reis et al. (2003) e Reis et al. (2006). Como resultado, o modelo obteve boa precisão na distribuição de líquido principalmente na evaporação da gota de água, enquanto portou-se de maneira satisfatória na predição da secagem da gota de dietyl malonato. Quanto à taxa de evaporação, seu comportamento apresentou certa discrepância em comparação com os experimentos o que torna questionável algumas considerações das características físicas implementadas no modelo.
