PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
PT EN
PhD Thesis 2009

Simulação numérica da combustão em material poroso.

Author

Roberto Carlos Moro Filho

Advisor

  • Advisor Amilcar Porto Pimenta

Concentration Area

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Defense Date

16/04/2009

Thesis Number

000551658

Abstract

Combustão pré-misturada dentro de meio poroso é área de intensa pesquisa na atualidade. Isto se deve à necessidade da indústria na utilização de câmaras de combustão com alta eficiência e baixa emissão de poluentes. Aplicações desta tecnologia em áreas como produção de hidrogênio, exploração de petróleo e aquecimento doméstico estão sendo investigadas por vários grupos de pesquisa. Neste trabalho são apresentadas simulações numéricas da combustão em meio poroso. Um modelo laminar, bidimensional, baseado em uma formulação macroscópica para as equações de transporte foi adotado. A cinética química é modelada através de dois mecanismos reduzidos, 6 e 8 equações elementares. O método numérico empregado é o de volumes finitos em um sistema de coordenadas generalizadas. Foram investigados três protótipos de reatores porosos e comparados os resultados das simulações aos resultados experimentais encontrados na literatura. Esta tecnologia tem como fundamento o controle sobre a chama a partir da possibilidade de uso de diferentes materiais porosos dentro do reator. Para um melhor entendimento das características dos materiais porosos e sua influência sobre a chama, foram realizadas análises de sensibilidade de vários parâmetros relacionados aos materiais porosos e às condições de entrada no reator.

Keywords

Química da combustão Materiais porosos Análise numérica Simulação Método de volume finito Chamas Câmaras de combustão Cinética das reações Engenharia mecânica Engenharia química