Análise de modelos de equilíbrio vapor líquido para a simulação de evaporação de gotas multicomponente

Resumo

Este projeto tem por objetivo o estudo teórico e a implementação computacional de modelos matemáticos para o cálculo do equilíbrio vapor-líquido para simulação da evaporação de gotas multi-componente. Foco é dado em misturas combustíveis de etanol e água para aplicação em processos de combustão em spray. Este estudo justifica-se por contribuir para uma maior compreensão do processo de evaporação de líquidos multi-componente no contexto da modelagem consistente da formação e combustão de misturas bi-fásicas, multi-componente. Este tipo de escoamento reativo possui vasta aplicação prática; por exemplo, o uso da combustão de sprays líquidos é crescente em novas tecnologias empregadas em motores de combustão interna, turbinas à gás, fornalhas e fornos, dentre outros dispositivos. Praticamente, combustíveis líquidos reais são sempre encontrados como misturas de duas ou mais substâncias, o que os classifica como fluidos multi-componente. Devido à grande complexidade associada a este tipo de pesquisa, o uso da Dinâmica de Fluidos Computacional torna-se imprescindível. Nesse sentido, ênfase será dada à exatidão e eficiência numérica dos diferentes modelos para o equilíbrio entre a fase líquida e o vapor da mistura de combustíveis. Pretende-se utilizar códigos já bem estabelecidos na comunidade científica de combustão assim como códigos simplificados a serem construídos e trabalhados pelo próprio aluno. Particularmente, a aplicabilidade de modelos ideais e não-ideais para o cálculo do equilíbrio vapor-líquido será investigada. (AU)