Implementação numérica do mecanismo de transferência de calor conjugada para simular mudança de fase com o método de Boltzmann em rede do campo de fases

• Processo: 24/14464-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Luben Cabezas Gómez
• Beneficiário: Juan Pablo Garcia
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/15765-1 - Estudo de fenômenos de transporte aplicados à tecnologias emergentes de conversão de energia e armazenamento, AP.TEM
• Assunto(s): Mudança de fase Programação Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: MBR do campo de fases | Método de Boltzmann em rede | mudança de fase | programação | Simulação Numérica | Transferência de calor conjugada | Mudança de fase

Resumo

Este projeto trata do estudo e implementação numérica de um mecanismo de transferência de calor conjugada para simulação de mudança de fase com o método de Boltzmann em rede (MBR) do campo de fases, considerando uma avaliação da influência deste mecanismo nos resultados simulados. A proposta envolve o estudo e implementação de transferência de calor conjugada através do uso da equação de energia na forma de entalpia que será utilizada no MBR do campo de fases. Será dada atenção à correta implementação da equação de conservação da energia considerando a dependência das propriedades da temperatura, comumente não considerada nos modelos atuais. Problemas simples com soluções analíticas e outros mais complicados serão resolvidos utilizando os códigos que estão sendo desenvolvidos no grupo de pesquisa. As soluções de problemas mais complicados, como os relacionados à ebulição, necessitarão do estudo mais detalhado da equação de conservação de energia. Os problemas de teste envolverão a transferência de calor entre dois sólidos com propriedades térmicas diferentes e um sólido e um líquido em contato, a transferência de calor através de uma superfície de trocador de calor, a convecção natural considerando a condução na base do domínio e a nucleação de uma bolha de vapor.