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Café com Física |
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13/09/2012
16h30 Sala F-210 Fernando Fachini Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais Ciência da combustão: área de pesquisa para físicos?
Na maioria das
universidades brasileiras, o estudo da combustão está restrito aos
departamentos de Engenharia Mecânica e Química. Infelizmente, os
temas de pesquisa quase beiram à análise termodinâmica: os sinais
de concentração de combustível, pré-misturado com ar ou não, e
campo fluido (velocidade) entram numa “caixa-preta” (câmara de
combustão) da qual saem os sinais de calor e poluentes. No entanto,
nas universidades fora de nosso pais, a Combustão está relacionada
ao estudo da Mecânica dos Fluidos Reativos e atrai tanto físicos
bem como engenheiros e matemáticos aplicados. Por exemplo, há
muitos físicos estudando Escoamento Turbulento, que é um dos
últimos problemas clássicos não resolvidos da Física, e
Escoamento Reativo (Combustão) Turbulento. Físicos também estão
presentes na área experimental da combustão, envolvidos, por
exemplo, em medidas a laser de concentração de espécies
intermediárias da cinética de reação dos combustíveis. Mais
recentemente, a Combustão dos nanofluidos e ferrofluidos também se
tornou uma área atrativa a físicos. Devido ao grande número de
escalas espaciais e temporais dos processos físicos, por exemplo, do
Escoamento Bifásico Turbulento Reativo (Combustão de Sprays), os
processos das pequenas escalas têm que ser modelados quando se
deseja simular a queima de líquidos numa câmara de combustão
(motor a combustão interna, aquecedor, termoelétricas, motor
foguete). Esta área de modelagem pode ser considerada como mais uma
da Física-Matemática. Visando o estudo dos processos físicos da
combustão, hoje o Grupo de Mecânica dos Fluidos Reativos do
Laboratório de Combustão e Propulsão do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais – INPE trabalha nos seguintes temas: 1)
modelagem de pequenos elementos de chama com e sem combustível na
fase líquida; 2) vaporização e queima de combustíveis pesados
dentro de poços de petróleo; 3) combustão de gotas de
ferrofluidos; 4) interação acústica na chama; 5) combustão
“sem-chama”.
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