CFD OpenFOAM: Implementação da Combustão Smouldering e sua Avaliação Paramétrica

Nome: Artur Guimarães Maioli
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 30/09/2016
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Marcio Ferreira Martins Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Henrique Massard da Fonseca Examinador Externo
Marcio Ferreira Martins Orientador

Resumo: A combustão smouldering é uma forma de combustão lenta, sem chama e que ocorre a relativamente baixas temperaturas. Ela é sustentada pelo calor liberado em reações heterogêneas decorrentes do ataque direto de oxigênio na superfície de combustíveis sólidos. Apesar das características relativamente baixas desse tipo de combustão, ela apresenta um perigo significativo. Este trabalho teve o objetivo de avaliar a combustão smouldering do xisto betuminoso em uma célula de combustão. Para isso foi utilizado o software de simulação gratuito OpenFOAM, com o solver biomassGasificationFoam, destinado à processos de conversão termoquímica de combustíveis sólidos em leito fixo. Os resultados foram comparados com dados experimentais da literatura. Os perfis de temperatua simulados apresentaram boa concordância com os experimentos, além de que foi possível a confirmação da estrutura de combustão reaction leading, onde a zona de reação avança de forma mais rápida do que a zona de transferência de calor. Foi avaliado também a importânica do fornecimento de oxigênio na velocidade de propagação da frente de chama, confirmando que esse parâmetro governa essa velocidade. Por fim, foi realizado um estudo paramétrico para avaliar a influência de parâmetros físicos na evolução da temperatura do leito e na velocidade de propagação da frente de chama.

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