Estudo do impacto da radiação em escoamentos hipersônicos reativos de entrada/reentrada atmosférica em condições de não-equilíbrio termodinâmico e químico

• Processo: 24/07590-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2024
• Vigência (Término): 31 de maio de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
• Pesquisador responsável: João Luiz Filgueiras de Azevedo
• Beneficiário: Gibson de Marchi Poltronieri
• Instituição Sede: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa. Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria, AP.CEPID
• Assunto(s): Escoamento hipersônico Radiação Reações químicas Dinâmica dos fluidos computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cfd | Escoamentos hipersônicos | radiação | reações químicas | Reentrada Atmosférica | Escoamentos Hipersônicos

Resumo

Estimar, com exatidão, os fenômenos radiativos em escoamentos de entrada/reentrada é de interesse da indústria espacial, principalmente para o projeto de veículos de acesso ao espaço. Estudos presentes na literatura indicam que a radiação pode impactar, de forma significativa, o fluxo de calor sobre a parede do veículo. A magnitude do impacto da radiação depende das condições do escoamento, como densidade, temperatura e composição química. A literatura também apresenta que acoplamento de fenômenos radiativos às formulações de mecânica dos fluidos, para simular escoamentos hipersônicos reativos de entrada/reentrada atmosférica, não é uma tarefa trivial. O método Photon Monte Carlo (PMC) e o método da placa tangente (tangent slab - TS) são exemplos de formulações para simular fenômenos radiativos em escoamentos diversos. O primeiro método vem ganhando espaço na literatura para o estudo da radiação em escoamentos hipersônicos. O presente projeto de pesquisa tem por objetivo estudar o impacto de fenômenos radiativos em escoamentos hipersônicos reativos de entrada/ reentrada atmosférica em condições de não-equilíbrio termodinâmico e químico. Neste contexto, parte do esforço deste trabalho será destinado ao desenvolvimento de metodologias e ferramentas numéricas para simular fenômenos radiativos nos escoamentos de interesse. Estas ferramentas desenvolvidas serão validadas com resultados numéricos e experimentais presentes na literatura. Outra parte do esforço deste trabalho de pesquisa será destinado a identificar grandes desafios da área e abordá-los com a metodologia desenvolvida neste trabalho. Acredita-se que este projeto de pesquisa contribua para ampliar o entendimento sobre o impacto da radiação em escoamentos de entrada/reentrada. A temática deste trabalho está diretamente relacionada com interesses do programa espacial brasileiro. As contribuições deste projeto de pesquisa serão documentadas e publicadas em periódicos e eventos internacionais e nacionais relevantes na área. (AU)