PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
PT EN
Master's Dissertation 2005

Simulação numérica do sistema de supressão de fogo em compartimento de carga de aeronave.

Author

João Batista do Porto Neves Júnior

Advisor

  • Advisor Cláudia Regina de Andrade

Concentration Area

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Defense Date

19/12/2005

Thesis Number

000541014

Abstract

Este trabalho simula numericamente o sistema de supressão de fogo em compartimento de carga de aeronaves; utilizando o halon 1301 (CBrF3) como agente extintor. Usando uma formulação simples baseada no método de parâmetros concentrados, obtém-se um modelo matemático para a evolução temporal das concentrações volumétricas de ar e halon. A seguir, esse sistema resultante de equações diferenciais ordinárias é implementado no Mathcad (programa que permite o processamento simbólico e possui uma interface gráfica de fácil manipulação) e a solução é obtida utilizando-se um esquema de Runge-Kutta de 4ª ordem. O modelo é utilizado para verificar a influência que a variação de parâmetros como altitude, temperatura, volume, área de vazamento e taxa de infiltração de ar, exerce no desempenho do sistema. Os resultados obtidos mostram boa concordância com os resultados experimentais e satisfazem os requisitos de certificação do sistema de supressão de fogo. Em uma segunda análise a variação espacial e temporal da concentração volumétrica do agente extintor é simulada utilizando um programa de CFD. São obtidos resultados para a difusão e convecção de massa do agente extintor no interior do compartimento de carga e os valores médios de concentração do halon são comparados com os dados de ensaio e mostraram boa concordância. Conclui-se então, que os modelos utilizados podem ser ferramentas importantes nas análises preliminares de projetos, adaptação e modificação de sistemas supressores de compartimento de carga de aeronaves.

Keywords

Extintores de incêndio Halon Análise numérica Simulação computadorizada Modelos matemáticos Dinâmica dos fluidos computacional Prevenção de incêndios Compartimentos de aeronaves Engenharia mecânica Engenharia aeronáutica