Modelagem da cinética do processo de deposição modificada de vapor químico (MCVD) para o controle do índice de refração em fibras ópticas de sílica para lasers de potência

Abstract

Este trabalho visou o desenvolvimento de um procedimento para a modelagem numérica computacional da Cinética do Processo de Deposição Modificada de Vapor Químico (MCVD) num escoamento laminar. O modelo numérico adotado resolve as equações de transporte de energia e de massa, em regime permanente, a partir dos métodos de volumes finitos (FVM), com um software comercial de CFD, e por diferenças finitas (FDM). Os resultados obtidos foram os campos de velocidades e de tempertaura para o gás de arraste (O2) e de concentração de reagentes e produtos envolvidos nas reações de oxidação. A eficiência de deposição foi estimada a partir dos campos de velocidades termoforéticas e de concentração das espécies envolvidas, onde foi observado que a eficiência para o SiO2 foi ligeiramente maior que para o GeO2 para todos os casos analisados. Uma breve análise foi feita para se observar o efeito de variáveis como a tempertaura máxima da tocha e o fluxo de massa sobre a eficiência de deposição. A trajetória das partículas de óxidos foram determinadas a partir de uma abordagem Lagrangeana, utilizando-se o método de integração de Euler. Dessa forma, foi possível observar o comportamento das partículas ao longo das posições radiais, verificando que as mais próximas da parede eram mais suscetíveis á deposição devido aos maiores gradientes de temperatura a que estavam sujeitas.