Vídeo de doutorando da EESC é finalista em competição internacional
Um vídeo produzido pelo doutorando Edson Orati da Silva, vinculado ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP), foi selecionado para a final da competição internacional 2nd ERCOFTAC Milton Van Dyke Competition, que acontece no próximo dia 16 de abril, em Pisa, na Itália. O evento é promovido pela respeitada associação European Research Community On Flow, Turbulence and Combustion, entidade que custeará as despesas para que o representante da EESC acompanhe presencialmente a finalíssima.
A competição premia a visualização de escoamento mais inspiradora, provocativa ou simplesmente a mais bela imagem ou animação, proveniente de experimentos ou simulação gerada durante pesquisas em dinâmica dos fluidos fundamental ou aplicada.
O vídeo foi produzido por Silva no Laboratório de Escoamentos Multifásicos Industriais (LEMI) da EESC, com a contribuição de Guilherme Hidaca, doutorando em Engenharia Mecânica na área de Termociências e Mecânica dos Fluidos. Os experimentos foram realizados com gás denso (hexafluoreto de enxofre) e líquido (óleo viscoso) escoando em tubo vertical numa condição em que a densidade do líquido é apenas 8 vezes a densidade do gás sob pressões moderadas.
“As imagens revelam um fenômeno curioso e bonito da mecânica dos fluidos: pequenas gotinhas se formando e se desprendendo de uma fina película de líquido que fica atrás de uma grande bolha de gás (chamada bolha de Taylor) dentro de um tubo. Depois disso, algumas bolhas acabam se juntando, formando bolhas maiores. Essas gotinhas, de vários tamanhos, se movimentam pelo interior da bolha e seguem em direção a uma camada fina de líquido logo atrás dela. No caminho, elas interagem de maneiras surpreendentes, criando movimentos que chamam a atenção e ajudam a gente a entender melhor como líquidos e gases se comportam quando estão misturados em escoamento, algo muito comum em processos industriais e até no dia a dia", explica Silva.
Para garantir a qualidade das imagens, o doutorando usou um teleconversor, o que permitiu gravar vídeos com maior resolução, favorecendo a captura de fenômenos interfaciais tipicamente observados em escoamentos gás-líquido.
“Com as ferramentas disponíveis no LEMI, conseguimos registrar a ascensão de uma bolha de Taylor, enquanto o líquido desce ao seu redor transportando pequenas bolhas que se aglomeram na sua traseira. Esse processo forma uma película líquida que se deforma e, em determinado momento, se rompe em gotas que interagem com a interface do filme descendente. Observam-se ainda o ricochete de uma gota, a coalescência de bolhas menores com a bolha principal e a deformação da sua parte traseira”, detalha Silva.
A competição promovida pela ERCOFTAC é inspirada na obra “An Album of Fluid Motion” de autoria do Prof. Milton Van Dyke da Universidade de Stanford. O álbum é uma coleção de fotos em preto e branco, cuidadosamente selecionadas, de fenômenos observados em escoamentos. Prestigiada pela comunidade científica internacional, ela avalia imagens (fotos e vídeos) ou animações, a partir de resultados obtidos seja de experimentos, seja de simulação numérica em software dedicado à dinâmica dos fluidos computacional.
Para o doutorando da EESC, esse tipo de competição valoriza a visualização como ferramenta de pesquisa, especialmente no campo da mecânica dos fluidos, e adota critérios de avaliação fundamentados na qualidade estética das imagens. “A partir da visualização, os resultados obtidos permitem aos pesquisadores questionar, refletir e aprofundar a compreensão física dos fenômenos observados. Nesse contexto, o potencial da pesquisa é ampliado pela oportunidade de gerar novos conhecimentos e promover a formação crítico-reflexiva de jovens e talentosos pesquisadores. Como um lócus privilegiado pela presença de recursos humanos altamente qualificados, a EESC se beneficia da promoção da pesquisa e, sobretudo, contribui para o avanço da sociedade”.