Análise quantitativa de spray automotivo pela técnica de Velocimetria por Rastreamento de Partículas (PTV)

• Processo: 23/18108-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Arthur Vieira da Silva Oliveira
• Beneficiário: Luigi Antônio Guimarães Martin
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/01897-0 - Estudo experimental do impacto de gotas sobre superfícies aquecidas usando técnicas ópticas combinadas: gotas isoladas, múltiplas gotas e sprays, AP.JP
• Assunto(s): Mecânica dos fluidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: gotas | Particle tracking velocity | Ptv | spray | Mecânica dos fluidos

Resumo

Atualmente a aplicação de sprays já é comumente realizada nas mais diversas áreas da indústria. Em motores a combustão, por exemplo, é comum utilizar um sistema de injeção de combustível através de sprays, a fim de aumentar a atomização do fluido e evitar a adesão e o contato nas paredes da câmara de combustão. Outra importante aplicação baseia-se no resfriamento de superfícies, como a de um reator nuclear de nêutrons rápidos e de produtos na indústria metalúrgica. Neste sentido, o desenvolvimento de modelos gerais para o comportamento dos sprays apresenta limitações, especialmente devido ao fato de que este fenômeno é controlado por parâmetros médios globais. Essa dificuldade pode ser superada através do estudo detalhado de sprays no qual, no caso da presente proposta do projeto, foca-se no comportamento do fluido durante a injeção através de um injetor automotivo. Neste sentido, na busca pela formulação de modelos hidrodinâmicos, independentemente da aplicação, é de extrema importância o conhecimento da distribuição do tamanho e da velocidade das gotas. Deste modo, a presente proposta de Iniciação Científica propõe a caracterização de um spray automotivo visando o estudo dos parâmetros físicos das gotas produzidas, alimentando futuras investigações do grupo sobre o impacto de gotas sobre paredes para modelagem de resfriamento por sprays. Os ensaios de injeção de água serão realizados após a construção de uma bancada experimental que permita o controle da pressão do fluido injetado e de parâmetros do injetor, como frequência de acionamento e tempo de abertura. O objetivo é criar um banco de dados robusto sobre as algumas características hidrodinâmicas de injeção, a partir da variação de parâmetros do experimento, tais como a pressão e o tempo de injeção através da utilização da técnica de Velocimetria por Rastreamento de Partículas (PTV). Ademais, será utilizado o software Particle Master da LaVision com o intuito de realizar o tratamento dos dados obtidos, permitindo neste sentido a obtenção de correlações desejadas, como, por exemplo, a velocidade da gota em função da posição do spray e do diâmetro da própria gota.