Tese: Projeto, Simulação Numérica e Teste Experimental de um Impactador Inercial em Cascata para Amostragem de Aerossóis Atmosféricos
Aluno(a) : Cláudia Márcia Ferreira CostaOrientador(a): Marcos Sebastião Gomes
Área de Concentração: Termociências
Data: 26/08/2005
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=7904@1
Resumo: A discussío em torno do problema da poluição atmosférica e sua relação direta com o aumento da morbidade e mortalidade nos grandes centros tem feito crescer a demanda por equipamentos capazes de coletar e classificar as partículas em suspensío no ar. Dentre estes equipamentos destaca-se o impactador inercial em cascata devido à simplicidade, baixo custo e alta aplicabilidade. Este consiste num instrumento no qual uma amostra de ar e poluentes (aerossóis) é obrigada a percorrer um trecho contendo obstáculos, chamados placas de impactação. Os obstáculos forçam o jato a mudar de direção, mas como as partículas têm maior inércia do que o fluido, nío acompanham as linhas de corrente do escoamento e acabam por depositar-se sobre estes obstáculos.Diferenças na geometria do instrumento envolvendo diminuição de área de passagem de escoamento e conseqüente aumento de velocidades, fazem com que, a cada estágio, partículas de diâmetros menores sejam coletadas.O desafio é, entío, projetar um equipamento que maximize a eficiência de coleta, diminuindo as perdas por deposição indesejável de partículas em certas regiões, recirculações e outros efeitos. Nesta Dissertação de Mestrado foi realizado o projeto de um impactador inercial em cascata de três estágios coletando partículas de 10, 2.5 e 1 μm, operando com vazío de 30 lpm a pressío atmosférica. Para avaliar o instrumento foram realizadas simulações numéricas com o objetivo de analisar características do escoamento e da trajetória de partículas e levantar as curvas de eficiência de coleta. Foram realizados também testes experimentais reproduzindo condições de uso com o intuito de levantar as curvas de eficiência reais. Os resultados numéricos e experimentais foram comparados e apresenta-se ao final, conclusões sobre o desempenho do instrumento e recomendações para trabalhos futuros.