Vazamento virtual: modelagem com solução analítica

Abstract

A tecnologia do vacuo desempenha um papel importante em incontaveis processos industriais e tambem em arranjos cientificos e tecnologicos. A identificacao das fontes de gases e vapores constitui um problema central na modelagem e nos calculos para dimensionar as bombas de vacuo dos sistemas de vacuo. Para realizar analises detalhadas de sistemas de vacuo somente sera possivel se os throughputs (taxas de transferencia de gas e vapor) das fontes de gases e vapores forem devidamente determinados. Em geral, as funcoes matematicas que representam os throughputs das fontes de gases e vapores nao sao simples de ser construidas para os casos especificos e de interesse em estudo. A dificuldade em construir essas funcoes geralmente se da devido a dois aspectos: uma, devido a fisica envolvida da fonte gasosa, ou seja, como ela pode ser representada adequadamente em conta a fisica do fenomeno referente aquela particular fonte gasosa. O outro aspecto e quantificar, encontrar os parâmetros que especifique aquela particular fonte gasoso do processo em analise, ou seja, determinar a quantidade no tempo da intensidade da fonte gasosa. Em muitos casos tem-se somente um conhecimento parcial, e isto pode limitar o alcance da modelagem, analise e calculo do sistema de vacuo. Dentre as possiveis fontes de gases existentes nos sistemas de vacuo, o vazamento virtual e aquela com que se tem menos informacoes. Muitos textos sobre tecnologia do vacuo simplesmente o mencionam, dizendo como ele e prejudicial e sugerem algumas praticas construtivas no sentido de evitar a sua existencia. A proposicao de medidas preventivas esta correta. Inclusive, somente elas irao evitar a existencia do vazamento virtual! O fato de nao se poder localizar o vazamento virtual, mesmo que se consiga identifica-lo, torna-o ainda mais indesejado. Ele pode comprometer seriamente o bom desempenho de um sistema de vacuo e ate mesmo condena-lo definitivamente. O motivo ficara claro quando se construir o seu modelo. Pretende-se neste trabalho estudar o vazamento virtual e construir um modelo matematico cuja solucao do problema seja analitica. Mais, discutir como esta solucao pode ser utilizada para identificar a existencia de vazamento virtual nos sistemas de vacuo. Devido o fato de construir um modelo do vazamento virtual com solucao analitica e de se esperar que simplificacoes sejam necessarias, nao obstante, a solucao obtida alcanca o comportamento basico do efeito em estudo.