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dc.creatorNonaka, Iago Tetsuo-
dc.date.accessioned2025-10-06T16:24:45Z-
dc.date.available2025-10-06T16:24:45Z-
dc.date.issued2025-08-06-
dc.identifier.citationNONAKA, Iago Tetsuo. Modeling and simulation of multicomponent evaporative sprays in generic conditions . 2025. 169 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.5579.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47315-
dc.description.abstractThis dissertation presents the development and analysis of a multicomponent droplet evaporation model within a Discrete Particle Method (DPM) framework for turbulent flows. The model incorporates key physical phenomena, including differential diffusion, radiation heat transfer, mass source terms in the PISO algorithm, and coupling with external thermodynamic property databases. A multicomponent formulation was implemented and validated through single droplet evaporation tests, showing good agreement with experimental data and literature references. The numerical methodology was also extended to spray simulations in industrial cases, enabling detailed analysis of evaporation dynamics under complex conditions. The results highlight the importance of accurate transport models and thermal boundary treatments for capturing phase-change behavior in multicomponent systems. The results demonstrate that the developed numerical and computational tools enable MFSim to simulate multicomponent droplet evaporation and condensation under general conditions with high efficiency. The framework supports large numbers of Lagrangian parcels while maintaining low computational cost, making it suitable for practical engineering applications involving complex spray dynamics. These developments are essential for advancing the predictive capabilities of CFD tools applied to fuel sprays, heat exchangers, and other engineering systems involving multiphase and multicomponent transport phenomena.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.description.sponsorshipFAU - Fundação de Apoio Universitáriopt_BR
dc.description.sponsorshipPetrobrás - Petróleo Brasileiro S.Apt_BR
dc.description.sponsorshipUFU - Universidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/*
dc.subjectdifferential diffusionpt_BR
dc.subjectsprayspt_BR
dc.subjectmulticomponentpt_BR
dc.subjectDifusão diferencialpt_BR
dc.subjectmulticomponentept_BR
dc.titleModeling and simulation of multicomponent evaporative sprays in generic conditionspt_BR
dc.title.alternativeModelagem e simulação de pulverizações evaporativas multicomponentes em condições genéricaspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Vedovotto, João Marcelo-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5630598971511798pt_BR
dc.contributor.referee1Serfaty, Ricardo-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5917199961355543pt_BR
dc.contributor.referee2Sacomano Filho, Fernando Luiz-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1975232905341977pt_BR
dc.contributor.referee3de Souza, Francisco José-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1257320066520278pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9467331690078517pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoEsta dissertação apresenta o desenvolvimento e a análise de um modelo de evaporação de gotas multicomponentes dentro de um framework baseado no Método de Partículas Discretas (DPM) aplicado a escoamentos turbulentos. O modelo incorpora fenômenos físicos relevantes, incluindo difusão diferencial, transferência de calor por radiação, termos-fonte de massa na equação de pressão do algoritmo PISO e o acoplamento com bancos de dados externos de propriedades termodinâmicas. A formulação multicomponente foi implementada e validada por meio de testes de evaporação de gotas isoladas, apresentando boa concordância com dados experimentais e referências da literatura. A metodologia numérica também foi estendida para simulações de sprays em casos industriais, permitindo uma análise detalhada da dinâmica de evaporação sob condições complexas. Os resultados evidenciam a importância da modelagem precisa dos mecanismos de transporte e do tratamento das condições térmicas de contorno para a representação adequada da mudança de fase em sistemas multicomponentes. Os resultados demonstram que as ferramentas numéricas e computacionais desenvolvidas permitem ao MFSim simular com eficiência a evaporação e condensação de gotas multicomponentes em condições gerais. A estrutura do modelo suporta um grande número de partículas Lagrangianas mantendo baixo custo computacional, o que o torna adequado para aplicações práticas em engenharia envolvendo dinâmicas complexas de sprays. Esses desenvolvimentos são fundamentais para aprimorar a capacidade preditiva de ferramentas de CFD aplicadas a sprays combustíveis, trocadores de calor e outros sistemas de engenharia que envolvem fenômenos de transporte multifásicos e multicomponentes.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration169pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOSpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.5579pt_BR
dc.orcid.putcode193638883-
dc.crossref.doibatchiddf9ca09e-b1f2-4636-a37b-463edfee2535-
dc.subject.autorizadoEngenharia mecânicapt_BR
dc.subject.autorizadoTransmissão de calorpt_BR
dc.subject.autorizadoMecânica dos fluidospt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 13. Ação contra a mudança global do clima - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos.pt_BR
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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