VALIDAÇÃO E ANÁLISE PARAMÉTRICA DE UM MODELO CFD PARA MICROELETRODO SOB REGIME QUASI-ESTACIONÁRIO

Este trabalho teve como objetivo validar e analisar parametricamente um modelo de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) aplicado a um microeletrodo sob regime quasi-estacionário. O modelo considera o transporte de massa governado pela equação de difusão, assumindo eletrólito suporte em excesso, e a cinética eletroquímica descrita pela equação de Butler–Volmer. A validação foi realizada por meio da comparação entre a corrente limite obtida numericamente no software COMSOL Multiphysics e a solução analítica de Saito, para três valores de raio do eletrodo (5, 10 e 20 µm). Os resultados apresentaram excelente concordância, com erros relativos inferiores a 1%, confirmando a confiabilidade do modelo. Adicionalmente, foi conduzida uma análise paramétrica da constante cinética k₀, permitindo avaliar sua influência nos voltamogramas (curvas corrente-potencial) e investigar a transição entre regimes controlados por difusão e por cinética, com base no número de Damköhler. Os resultados demonstraram que o modelo representa adequadamente os fenômenos eletroquímicos em microescala.