Modelagem do escoamento bifasico em tubos capilares

Abstract

Modelo numérico para a simulação do escoamento de fluídos refrigerantes ao longo de tubos capilares usados como dispositivos de expansão em sistemas de refrigeração. Considera-se o tubo capilar reto, horizontal com escoamento unidimensional, adiabático, em regime permanente e sem regiões de metaestabilidade. Usa-se o modelo de dois fluídos na região bifásica, considerando tanto o não-equilíbrio hidrodinâmico quanto o térmico. O modelo foi validado comparando os seus resultados com dados experimentais disponíveis no Núcleo de Pesquisa em Refrigeração, Ventilação e Condicionamento de Ar do Departamento de Engenharia Mecânica do UFSC. O erro absoluto médio obtido entre as vazões mássicas críticas calculadas e medidas foi de 2,4% e entre os valores dos comprimentos do tubo capilar calculados e medidos foi de 4,5%. O modelo de dois fluídos permite uma abordagem mais realista do escoamento bifásico no interior de tubos capilares. Porém, essa sofisticação implica no uso de um maior número de equações constitutivas em relação ao modelo homogêneo.