CFD OpenFOAM: implementação da combustão smouldering e sua avaliação paramétrica
| dc.contributor.advisor1 | Martins, Márcio Ferreira | |
| dc.contributor.author | Maioli, Artur Guimarães | |
| dc.contributor.referee1 | Fonseca, Henrique Massard da | |
| dc.date.accessioned | 2018-08-02T00:02:54Z | |
| dc.date.available | 2018-08-01 | |
| dc.date.available | 2018-08-02T00:02:54Z | |
| dc.date.issued | 2016-09-30 | |
| dc.description.abstract | Smouldering is a slow, low-temperature, flameless form of combustion that occurs at rel-atively low temperatures. It is supported by the heat released in heterogeneous reactionsresulting from direct attack of oxygen on the surface of solid fuels. Despite the relatively lowcharacteristics, it constitutes a significant hazard. This work aimed to evaluate the smol-dering combustion of oil shale in a combustion cell. The open-source software OpenFOAMwas used together with the solver biomassGasificationFoam, designed for thermochem-ical conversion processes of solid fuels in a fixed bed. The results were compared withexperimental data from literature. It was also analyzed the importance of oxigen supply tothe combustion front velocity. Finally, a parametric study was conducted to evaluate theinfluence of physical parameters in the evolution of bed temperature and combustion frontvelocity. The temperature profiles showed good agreement with the experiments. It wasfound that the temperature of the solid and gas phases have different values, characterizingthe local thermal non-equilibrium. Moreover, it was possible to confirm the reaction leadingcombustion structure, where the reaction zone moves more quickly than the heat transferzone | eng |
| dc.description.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. | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.citation | MAIOLI, Artur Guimarães. CFD OpenFOAM: implementação da combustão smouldering e sua avaliação paramétrica. 2016. 111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016. | |
| dc.identifier.uri | https://dspace5.ufes.br/handle/10/9737 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Engenharia Mecânica | |
| dc.publisher.department | Centro Tecnológico | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica | |
| dc.rights | open access | |
| dc.subject | Smouldering combustion | eng |
| dc.subject | Solid fuels | eng |
| dc.subject | BiomassGasificationFoam | por |
| dc.subject | OpenFOAM (Programa de computador) | por |
| dc.subject | Combustão smouldering | por |
| dc.subject.br-rjbn | Combustão | |
| dc.subject.br-rjbn | Combustíveis sólidos | |
| dc.subject.cnpq | Engenharia Mecânica | |
| dc.subject.udc | 621 | |
| dc.title | CFD OpenFOAM: implementação da combustão smouldering e sua avaliação paramétrica | |
| dc.type | masterThesis |
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