C.1 Conjunto de dados operacionais do equipamento PDI-300 MD
5.2 Sugestões para trabalhos futuros
A seguir serão apresentados algumas sugestões de trabalhos futuros que podem continuar o estudo das características do spray utilizando os aparatos experimentais laser e Unicamp.
Sugestões para o aparato experimental laser:
∘ Realizar um estudo a fim de verificar se a luz laser está aquecendo a região onde o liquido está sendo injetado com o propósito de analisar se pode ocorrer o efeito Marangoni1 nas gotas do spray;
∘ Utilizar uma câmera digital fotográfica de alta velocidade para capturar imagens macros- cópica do spray;
∘ Sincronizar a câmera digital fotográfica com o injetor para poder capturar imagens das fases de injeção de combustível;
∘ Desenvolver um programa computacional que determine de forma automática os ângulos do cone do spray para cada posição axial.
Sugestões para o PDPA - aparato experimental Unicamp:
∘ Testar outras configurações de injetores PFI: quantidade de furos, diâmetros dos furos, tipos de atomizadores, etc;
∘ Testar etanol anidro e comparar os resultados com os do etanol hidratado comercial utili- zado nos MCIs brasileiros;
∘ Realizar testes utilizando outras técnicas ópticas de medição, tal como o Shadowgraphy, e comparar os resultados obtidos;
1Efeito Marangoni: transferência de massa ao longo de uma interface entre dois fluidos gerada por gradientes
∘ Desenvolver correlações empíricas para os principais parâmetros do spray com o intuito de relaciona-las com as propriedades do fluido a ser injetado, geometria do atomizador do injetor e condições de testes;
∘ Adaptar o aparato experimental para que se possa realizar testes com injetores de injeção direta (GDI);
∘ Realizar testes com um fluxo de ar cruzado (crossflow) juntamente com o spray a fim de verificar a interação entre eles com o objetivo de analisar o comportamento das caracte- rísticas macroscópicas e microscópicas do spray;
∘ Variar a frequência de injeção do injetor com o objetivo de verificar o comportamento das características do spray;
∘ Desenvolver um código numérico (CFD) para simular o comportamento do spray do in- jetor utilizado no presente trabalho e comparar os resultados da simulação com aqueles obtidos experimentalmente.
Referências
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APÊNDICE A
– Análise de incerteza do aparato experimental
laser
A.1 Desenvolvimento da análise de incerteza de medição
As incertezas envolvidas no processo de medição de uma grandeza física podem ser di- vididas em dois tipos: tipo A e tipo B. As incertezas do tipo A são associadas à variações estatísticas na medição e o seu método de avaliação ocorre através da análise estatística de sé- ries de observações enquanto que as incertezas do tipo B são relacionadas com outros fatores além dos associados com às variações estatísticas (ISO, 2008).
No presente estudo, conforme detalhado na seção anterior, foi adotado o mesmo proce- dimento para a realização de todos os testes. A análise dos resultados das medições são com- parativas, ou seja, os valores das medições dos diferentes combustíveis são comparados entre si. Assim sendo, será considerado apenas as incertezas-padrão do tipo A visto que os efeitos sistemáticos que conduzem para as incertezas-padrão do tipo B são os mesmos para cada medi- ção, conforme explica Coleman e Steele (1999) para o procedimento de testes aqui adotado. No entanto, os efeitos aleatórios que conduzem para as incertezas-padrão do tipo A serão diferentes em cada medição.
A incerteza-padrão do tipo A, conforme explica o guia de incertezas em medições da ISO (2008), é calculada através da variância de uma série de observações repetidas. Essa variância é conhecida como variância estatisticamente estimada ou variância experimental. Tomando a raiz quadrada positiva da variância, obtém-se o desvio-padrão que é denominado de incerteza- padrão do tipo A (u = s). A variância experimental é dada pela Equação A.1:
𝑠2(𝑞𝑘) = 1 (1− 𝑛) · 𝑛 ∑︁ 𝑘=1 (𝑞𝑘− ¯𝑞)2 (A.1)
Onde q𝑘é as observações individuais e ¯𝑞 é a média aritmética (Equação A.2) das n obser- vações. ¯ 𝑞 = 1 𝑛 · 𝑛 ∑︁ 𝑘=1 𝑞𝑘 (A.2)
A variância experimental da média (Equação A.3) quantifica quão bem ¯𝑞 estima o valor esperado de q e qualquer dentre eles pode ser usado como uma medida de incerteza de ¯𝑞. Assim, para uma grandeza de entrada X𝑖determinada por n observações independentes e repetidas X𝑖,𝑘, a incerteza-padrão u(x𝑖) de sua estimativa x𝑖 = ¯𝑋𝑖 é u(x𝑖) = s( ¯𝑋𝑖) (ISO, 2008).
𝑠2(¯𝑞) = 𝑠 2(𝑞 𝑘) 𝑛 = 1 𝑛(1− 𝑛) · 𝑛 ∑︁ 𝑗=1 (𝑞𝑗− ¯𝑞)2 (A.3)
A fim de verificar quantos algarismos significativos devem ser usados para o valor do desvio-padrão experimental da média, utiliza-se a Equação A.4.
𝑠𝑠(¯𝑞)∼= 𝑠(¯𝑞) √
2𝑛 (A.4)