Determinação Numérico-Experimental da Permeabilidade Transversal em Problemas de RTM Numerical-Experimental Determination of the Transverse Permeability in the RTM Problems RESUMO O presente trabalho apresenta um estudo numérico e experimental sobre a permeabilidade transversal em problemas de Moldagem por Transferência de Resina. A permeabilidade é uma variável importante na solução de problemas de Moldagem Líquida, pois ela é a medida do quão facilmente a resina se move através do reforço fibroso. São apresentados os resultados de dois ensaios experimentais realizados no Laboratório de Polímeros da UFRGS. A modelagem computacional dos problemas é realizada com o objetivo de desenvolver soluções numéricas que após serem validadas possam substituir custosos experimentos de laboratório. O modelo numérico foi desenvolvido com o auxílio de softwares livres: na simulação numérica utilizou-se o OpenFOAM, para a geração da malha e discretização do domínio computacional foi usado o software Gmsh e para o processamento dos resultados o software VisIt. Para a simulação numérica optou-se por usar um modelo axissimétrico, pois esse dispõe de larga vantagem em relação à simulações tridimensionais no que tange ao tempo de processamento e se mostrou eficaz para a solução dos problemas estudados. Na etapa de análise dos resultados, aspectos como a análise do fluxo da resina dentro do molde e do campo de velocidade, entre outros, são investigados, concluindo que o modelo desenvolvido foi capaz de representar adequadamente a solução dos problemas apresentados.
No presente estudo, um modelo numérico é utilizado para reproduzir numericamente a Moldagem Líquida de resina no interior de um molde. Este molde foi projetado para medição da permeabilidade transversal de compósitos poliméricos. Como os ensaios experimentais são geralmente bastante onerosos, busca-se com a solução numérica uma forma de prever o comportamento da resina dentro do molde e desta forma diminuir o número de repetições experimentais. Visando minimizar as incertezas devidas a medições de variáveis adicionais (permeabilidade e porosidade), no presente trabalho, a metodologia para validação da solução numérica considerou apenas o molde em vazio, ou seja, sem o reforço fibroso. Destaca-se que do ponto de vista numérico, incluir o meio poroso depois do modelo validado não acarreta maior complexidade, visto que a região com o reforço fibroso é modelada como um termo de resistência ao fluxo que é adicionado na equação da conservação da quantidade do movimento. Esta resistência reduz a velocidade do escoamento e acaba facilitando a obtenção da solução. Foram realizados três ensaios experimentais sem reforço fibroso e médias da vazão volumétrica e da variação de pressão medidas foram calculadas. A partir dessa média foi estabelecido também um intervalo de confiança para que se pudesse realizar a comparação com os resultados numéricos. Finalmente, na comparação numérico x experimental, foi observada uma excelente concordância entre as soluções. Desta forma, considera-se que o modelo numérico foi validado e se encontra apto para resolver problemas de moldagem líquida.
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