Tese Doutorado Edson JJ Souza UFPR Julho 2009 - PIPE ...

proporciona altas taxas de dissipação de calor volumétricas, ignição mais fácil euma menor emissão de poluentes, conforme mencionam Rink e Lefebvre (1986) eLee (2007).Yule (1996) define atomização como a ação de instabilização e quebra docontínuo líquido, ou seja, a ruptura da superfície contra as tensões superficiais e adissipação de energia através das forças viscosas, transformando a correntelíquida em filmes e ligamentos instáveis, gotas e finalmente gotículas.Lefebvre (1989), por sua vez, define atomização mais detalhadamente,sob a ótica da mecânica dos fluidos. Trata-se de um distúrbio causado por forçasinternas e externas sobre a tensão superficial consolidada. Na ausência de taisperturbações a tensão superficial tende a “puxar” e reconstituir o líquido para formada esfera, uma vez que esta tem a menor energia superficial. As forças viscosas,por sua vez, se opõem a qualquer mudança na geometria do sistema.Contrariamente, forças aerodinâmicas agem sobre a superfície do líquido e podempromover rupturas sobre o fluido. A quebra do contínuo líquido ocorre quando amagnitude das forças de ruptura supera a força de tensão superficial. Acontinuação das rupturas gera, macroscopicamente, gotas e gotículas.O conjunto de gotículas em deslocamento segundo uma orientaçãoespecífica, em determinada região do espaço, é denominado de spray. Oaumento da superfície de contato é dado pela somatória das áreas superficiais decada gota e gotícula. Trata-se, portanto, de um recurso simples e muito eficaz nainteração das correntes.O processo de atomização, entretanto, demanda controle. Neste contexto oconhecimento dos mecanismos envolvidos na transformação do líquido éindispensável para que o processo possa ser convenientemente explorado.Em síntese, autores como Lefebvre (1989), Taylor (1995) e Chigier (2003)comentam que a atomização de combustíveis é essencial quando se busca ocontrole das principais características de injeção em motores como:• controle da taxa de vaporização;• distribuição da vazão;• penetração das gotas, através de sua quantidade de movimento.Tais características estão associadas a uma série de elementos que vãodesde a geometria do atomizador às condições operacionais do processo. Pode-seentão detalhar:47