Modelagem e medição de condutâncias no regime de escoamento viscoso laminar com gases blocados

Resumo

O propósito principal deste trabalho é estudar o fenômeno do escoamento compressível, mais conhecido como choked flow em tubos de diversos diâmetros e comprimentos utilizando dois tipos de gases monoatômicos (argônio e hélio), bem como determinar o ponto de blocagem para estes diferentes tubos. Entende-se por ponto de blocagem o valor numérico da razão da pressão de saída pela pressão de entrada, a partir do qual a taxa de transferência de gás, ou como em inglês o throughput, não é mais constante. Enquanto a razão entre as pressões não atingir o ponto de blocagem, os capilares podem ser utilizados como controladores passivos de vazão de gás. A utilização de capilares apresenta uma série de vantagens para a medição de vazão por serem dispositivos isentos de partes móveis e que em principio funcionam em uma larga faixa de pressão, com vazão de gás constante, isto é, blocados. Quando blocados, a vazão apresenta baixa incerteza nas medições e garantindo uma vazão praticamente constante durante sua operação. Em fundamentos teóricos apresentaremos a definição de taxa de transferência de gás e os termos throughput e vazão, uma vez que há certa confusão na apresentação destes conceitos.