Solução Numérica Em Jatos De Líquidos Metaestáveis Com Evaporação Rápida – Jorge Andrés Julca Avila

Solução Numérica Em Jatos De Líquidos Metaestáveis Com Evaporação Rápida – Jorge Andrés Julca Avila
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Resumo:

Este trabalho estuda o fenômeno de evaporação rápida em jatos de líquidos superaquecidos ou metaestáveis numa região 2D. O fenômeno se inicia; neste caso; quando um jato na fase líquida a alta temperatura e pressão; emerge de um diminuto bocal projetando-se numa câmara de baixa pressão; inferior à pressão de saturação. Durante a evolução do processo; ao cruzar-se a curva de saturação; se observa que o fluido ainda permanece no estado de líquido superaquecido. Então; subitamente o líquido superaquecido muda de fase por meio de uma onda de evaporação oblíqua. Esta mudança de fase transforma o líquido superaquecido numa mistura bifásica com alta velocidade distribuída em várias direções e que se expande com velocidades supersônicas cada vez maiores; até atingir a pressão a jusante; e atravessando antes uma onda de choque. As equações que governam o fenômeno são as equações de conservação da massa; conservação da quantidade de movimento; e conservação da energia; incluindo uma equação de estado precisa. Devido ao fenômeno em estudo estar em regime permanente; um método de diferenças finitas com modelo estacionário e esquema de MacCormack é aplicado. Tendo em vista que este modelo não captura a onda de choque diretamente; um segundo modelo de falso transiente com o esquema de “shock-capturing”: “Dispersion-Controlled Dissipative” (DCD) é desenvolvido e aplicado até atingir o regime permanente. Resultados numéricos com o código ShoWPhasT-2D v2 e testes experimentais foram comparados e os resultados numéricos com código DCD-2D v1 foram analisados.

Detalhes:

  • Categoria: Teses e dissertações
  • Instituição: USP/ENGENHARIA MECÂNICA
  • Área de Conhecimento: ENGENHARIA MECÂNICA
  • Nível: Doutorado
  • Ano da Tese: 2008
  • Tamanho: 7.58 MB
  • Fonte: Portal Domínio Público

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