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Aplicação do método volume of fluid na determinação da espessura mínima de filme de revestimento

2015; UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS; Volume: 11; Issue: 1 Linguagem: Português

10.4013/ete.2015.111.05

1808-7310

Ricardo Pesotti Garuzzi, Oldrich Joel Romero,

Metallurgical Processes and Thermodynamics

O petroleo e a base das economias industriais modernas, mas a capacidade de manter sua oferta mundial esta cada vez mais dificil. Estudos indicam que essa producao eventualmente atingira um maximo nos proximos anos. Nesse cenario, a utilizacao de fontes alternativas de energia e de fundamental importância para auxiliar na transicao que se torna inevitavel. A energia solar fotovoltaica e uma opcao bastante atrativa; entretanto, ainda e cara, se comparada com as fontes tradicionais, embora essa diferenca de custo tenha diminuido gradativamente ao longo das ultimas duas decadas. Uma forma de tornar a fabricacao da celula solar fotovoltaica mais competitiva no mercado e utilizar camadas cada vez mais finas, mas existem limites fisicos proprios do metodo de deposicao utilizado. Este trabalho apresenta a simulacao numerica do processo de revestimento por extrusao de fluidos Newtonianos, utilizando o metodo VOF – volume of fluid (Hirt e Nichols, 1981) para determinar o limite de vazao minima desse processo. Como o limite de vazao minima e observado na superficie livre a jusante, a parte do dominio analisada se restringe a essa regiao, entretanto, para a incorporacao dos efeitos da tensao superficial liquido/gas, e resolvido tambem o dominio do gas. E utilizado o modelo de viscocapilaridade como referencia para os resultados numericos. Verifica-se que a espessura minima de filme aumenta com o crescimento do numero de capilaridade, o que significa que, para se obterem filmes mais finos, as forcas de capilaridade devem ser dominantes, quando comparadas com as forcas viscosas. Em termos praticos, isso pode ser obtido diminuindo-se a velocidade do processo produtivo. Palavras-chave: VOF, escoamento bifasico, limite de vazao minima, revestimento por extrusao.