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Análise numérica da influência da rugosidade e da tensão superficial sobre a dinâmica de crescimento e partida da bolha de vapor em ebulição

Processo: 18/12010-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2018
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Elaine Maria Cardoso
Beneficiário:Mateus Faria de Andrade Paschoal
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
Assunto(s):Ebulição

Resumo

O presente trabalho tem como objetivo o estudo dos mecanismos de transferência de calor no regime de ebulição nucleada por meio do desenvolvimento de um modelo numérico que aborde as condições da superfície de aquecimento e transferência de calor nas proximidades de uma bolha de vapor durante as etapas de crescimento e partida. A influência das condições superficiais e a interação superfície-fluido sobre a dinâmica de crescimento e partida da bolha de vapor serão analisadas em termos da rugosidade superficial e tensão superficial, respectivamente. Será utilizado um método de rastreamento de fronteira da bolha, constituído de uma combinação do método level set (LS) e do volume de fluido (VOF). Um método clássico de elementos finitos de Galerkin (fem-Galerkin), estabilizado pelo esquema de separação baseado na característica (CBS - Characteristic-based split scheme), será aplicado para discretização das equações governantes do problema. A validação do modelo numérico será feita por meio da comparação com dados experimentais obtidos pelo grupo de pesquisa e por outros pesquisadores. Desse modo, através de simulações computacionais, será possível desenvolver um estudo mais aprofundado dos mecanismos de transferência de calor presentes no fenômeno de ebulição.