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

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)