Influência da potência magnética no aquecimento e vaporização de Ferrofluido combustível

• Autor(a) principal: Zorzo, Régis
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1851
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia mecânica; Potência magnética; Ferrofluidos; Mechanical Engineering; Magnetic power; Ferrofluids

Este trabalho apresenta um modelo de aquecimento magnético aplicado em ferrofluido combustível. Esse processo consiste na geração de energia por dissipação viscosa ocasionada pela rotação de nanopartículas magnética dentro do fluido sob a influência de um campo magnético alternado. Esse processo vem sendo estudado como um método de melhorar o processo de a combustão, devido ao aumento da taxa de vaporização do combustível. Os modelos matemáticos que descrevem esse processo, até então, consideram a influência de um campo magnético de alta potencia agindo em uma gota de ferrofluido. Nesses casos, há a formação de uma camada limite térmica próxima a superfície da gota e a solução é obtida reescalando as equações no tempo e no espaço. Desse modo, o efeito geométrico (curvatura da gota) se torna desprezível e assim, a solução é obtida em coordenadas retangulares. Tendo em mente que a condição de campo magnético de baixa potência foi pouco explorada, além de ser mais viável construtivamente, o objetivo do presente estudo é estender a análise dos efeitos do aquecimento magnético em gotas de ferrofluido para o caso de campo magnético de ordem unitária. Para tanto, as equações de conservação de massa, energia e espécies químicas são solucionadas numericamente, em coordenadas esféricas. A variação da potência magnética se dá por meio de um parâmetro magnético, o qual é um conjunto de propriedades do campo magnético. Nesse trabalho, compara-se grandezas como a evolução do perfil de temperatura, taxa de vaporização, variação do raio da gota e tempo de aquecimento (tempo para atingir a temperatura de ebulição), para diferentes parâmetros e frequências magnéticas. Constata-se que o aquecimento magnético ainda exerce grande influência no caso de parâmetro magnético Pm de ordem unitária, percebendo que com o aumento desse parâmetro a temperatura de ebulição passa a ser atingida no interior da gota, ocasionando grandes diminuições no tempo de aquecimento e elevadas taxas de vaporizações.