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Título: Modelagem computacional do processo de ignição na combustão de um meio poroso reativo
Autor(es): Anjos, Aline Cristina Silva dos
Orientador: Martins, Márcio Ferreira
Palavras-chave: Combustíveis Sólidos
Meio Poroso Reativo
Simulação Numérica
Data do documento: 30-Nov-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Um material suscetível a alguma transformação química é considerado um meio poroso reativo. Combustíveis são materiais capazes de liberar energia ao reagirem com o oxigênio e podem ser considerados como um meio poroso reativo. Este trabalho teve o objetivo de modelar a combustão em um meio poroso reativo. O modelo foi implementado em um programa computacional para simular a propagação da frente de combustão em um meio poroso reativo em leito fixo, levando-se em conta mecanismos de reação que podem ocorrer durante o processo. As sub-rotinas que resolvem as equações de conservação da modelagem foram validadas por meio de análises comparativas entre as soluções numéricas e soluções analíticas ou experimentais para garantir que o modelo utilizado fosse capaz de gerar resultados condizentes com a realidade. Além disso, uma investigação foi realizada sobre a influência que o mecanismo de reação, adotado na modelagem, tem sobre o perfil de temperatura na ignição do leito de combustão. Os testes mostraram que o modelo é sensível às mudanças dos mecanismos. Por fim, o modelo aponta a possibilidade de prever, na evolução da temperatura, o fenômeno da ignição. Palavras chave: combustível sólido, meio poroso reativo, simulação numérica.
A material which is susceptible to a chemical changing is considered a reactive porous medium. Fuels are materials capable to release energy when react with oxygen and can be considered as a reactive porous medium. The aim of this work is to model combustion in a medium like that. The model was implemented in a computer program to simulate the propagation of the combustion front in a fixed bed reactive porous medium. It takes into account reaction mechanisms that may occur during the process. Subroutines that solve the conservation equations in the modeling were validated through comparative analysis between the numerical and analytical solutions or experimental solutions. In this way, it insures that the model was able to generate real and consistent results. Also, an investigation was carried out about the influence that the adopted reaction mechanism for the modeling of chemical reactions has on the temperature profile in the ignition of the combustion bed. The tests showed the model is sensible to the changes of the reaction mechanism. Furthermore, the model points its possibility to predict, on the temperature evolution, the ignition phenomenon
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9807
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