Modelagem do escoamento ao longo de tubos capilares adiabáticos: comparação entre os modelos transiente e quase estático

• Processo: 14/02934-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2014
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: André Luiz Seixlack
• Beneficiário: José Augusto Ignácio da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Assunto(s): Escoamento bifásico Modelagem Análise do comportamento Método transiente eletromagnético Estudo comparativo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adiabático | escoamento bifásico | Modelagem | refrigerador doméstico | Tubos Capilares | Refrigeração e Ar Condicionado

Resumo

Os tubos capilares são dispositivos de expansão largamente usados em sistemas de refrigeração e condicionamento de ar de pequeno porte. Propõe-se neste projeto de pesquisa a simulação do escoamento adiabático nos regimes permanente e transiente ao longo de tubos capilares a partir da solução numérica das equações de conservação da massa, da quantidade de movimento e de conservação da energia. A análise do comportamento dinâmico do escoamento é de fundamental importância, pois os tubos capilares são usados em sistemas de refrigeração que geralmente são controlados pelo método liga-desliga. Tal escoamento será assumido unidimensional e dividido em uma região onde o fluido refrigerante encontra-se no estado de líquido sub-resfriado e outra de escoamento bifásico líquido-vapor. O tubo capilar será considerado reto, horizontal, com diâmetro constante e o fenômeno de metaestabilidade do escoamento será desconsiderado. O escoamento na região bifásica será analisado segundo o modelo homogêneo. As equações governantes do escoamento serão resolvidas numericamente usando-se o método de Runge-Kutta de quarta ordem. Pretende-se avaliar aspectos do escoamento nos regimes permanente e transiente e comparar os resultados obtidos com dados experimentais disponíveis na literatura e com aqueles calculados por outros autores. Pretende-se, também, avaliar a influência dos termos transientes das equações governantes, comparando-se os resultados obtidos pelo modelo transiente com aqueles obtidos pelo modelo quase-estático, no qual o comportamento dinâmico é definido apenas pela variação das condições de contorno no tempo.