Sobre o projeto

Em compressores de deslocamento positivo, vazamentos de fluido refrigerante a partir da câmara de compressão podem ocorrer e afetam de forma significativa a sua eficiência. Em compressores alternativos, esses vazamentos ocorrem através da folga pistão-cilindro e através das válvulas. Em geral, as dimensões das folgas através das quais esses vazamentos ocorrem são da ordem do micrometro e em determinadas condições o escoamento se torna rarefeito, isto é, o caminho livre médio entre as moléculas de gás é da ordem da dimensão da folga, invalidando a descrição do fluido como um meio contínuo. Nesse caso, a teoria da Mecânica dos Fluidos clássica não se aplica e a interação entre gás e superfície tem um papel fundamental sobre o escoamento, sendo normalmente descrita através de coeficientes obtidos experimentalmente e fundamentados na teoria cinética dos gases. Assim, identificar os coeficientes que caracterizam a interação gás-superfície é fundamental para a correta predição de vazamentos que ocorrem sob condições de rarefação.

No POLO esta linha de pesquisa tem como objetivo caracterizar experimentalmente escoamentos de gases rarefeitos no interior de microcanais, a fim de determinar os coeficientes necessários aos modelos de vazamento em compressores de refrigeração. Além disso, visa entender a influência de diferentes fatores, como a composição química do gás e o material do canal sobre o escoamento. Por fim, os resultados são utilizados também para a validação dos modelos de vazamento, uma vez que as geometrias dos canais utilizados estão bem determinadas.

Os resultados experimentais são extraídos a partir de resultados de vazão de massa, obtidos indiretamente através de medições de pressão e temperatura em reservatórios nos quais o volume é conhecido. Uma vez que os canais utilizados possuem dimensões muito maiores do que aquelas associadas às folgas no interior de compressores, pressões muito inferiores à pressão atmosférica são utilizadas no sistema a fim de que uma similaridade seja obtida em termos de rarefação entre os escoamentos analisados e os vazamentos em compressores.

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