Artigo De Matteo Final

Uso de Materiais Porosos na Refrigeração de Motores-Foguete: sua Aplicabilidade na Indústria Aeroespacial
M.Celone
Bachelor in Science and Tecnology
Federal University of Rio Grande do Norte
Natal, Brazil
RESUMO
Este artigo tem como objetivo verificar a aplicabilidade de materiais porosos em canais de refrigeração em motores-foguetes, para isso usou-se uma geometria aproximada em relação a uma matriz porosa, com cilindros verticais, para obter um resultado analítico de transferência de calor, relacionando velocidade do fluido refrigerante com coeficientes de transferência de calor e calor total transferido para o fluido. Para cálculo da perda de carga no meio poroso, usou-se uma abordagem microscópica, calculando a perda de carga em uma única célula, através de simulação numérica, essa célula foi aproximada de uma matriz porosa de carbono. A fim de verificar a aplicabilidade dos materiais porosos, foram comparados os resultados de transferência de calor e perda de carga com o meio limpo, e conclui-se que houve aumento considerável na refrigeração, mas que o aumento da perda de carga ainda é um fator limitante para o uso dessa tecnologia.
1. INTRODUÇÃO
A utilização de materiais porosos em motor-foguete é uma área de intenso estudo na atualidade. Pesquisas de sistemas de refrigeração regenerativa que utilizam materiais porosos tem sido desenvolvidas pela comunidade científica devido ao considerável aumento da transferência de calor proporcionado pela presença de material poroso no canal de arrefecimento. Tais resultados representam melhora nos sistemas de refrigeração, implicando, portanto, num avanço da propulsão espacial.
Há vários estudos em relação ao uso de matrizes porosas para a refrigeração. Diversos autores fizeram investigações, para obterem modelos de transferência de calor em meios porosos. Bai and Chung [1], utilizaram uma aproximação usando cilindros para obter um modelo analítico e conseguiram resultados de até 99% no aumento da transferência de