Estudo de benchmarking do CFD gratuito openFOAM : modelagem e simulação da transferência de calor em não-equilíbrio térmico local e transiente numa frente de combustão smouldering

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pretti, Jaderson Nunes
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9796
Resumo: Withconstant increaseofenergy demand it is necessary to study alternative energy sources as well as techniques to convertit into useful work on different consume scales. Another important factor is that humanity is producing more and more waste, andthere is a potential energy associatedto itthat can not be neglected. In thisscenario, combustion appearsas a good alternativefor energy recycling of waste, however, a detailed understanding of the process and the operating variables is indispensable.This paper presentsa model for the energy equations governing heat transfer in a reactive porous media of solid and gaseous phases and at the same time, simulatethe process of smouldering combustion in porous media using a free simulationsoftware, OpenFOAM, main tool used in this work.A concise description of the simulation package used is presented to the readeras well as its main characteristcs. The simulated results are compared with experimental results obtainedfromacombustion cell developed in Fuel and Combustion Laboratory of the Federal University of Espírito Santo. Finally, it isshownthe influence of physical parameters such as thickness of the front, volume fraction of solid and cooling rate in simulated temperature evolution within the bed
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spelling Martins, Márcio FerreiraPretti, Jaderson NunesMenandro, Fernando César MeiraOliveira, Antônio Geraldo de Paula2018-08-02T00:03:13Z2018-08-012018-08-02T00:03:13Z2015-08-31Withconstant increaseofenergy demand it is necessary to study alternative energy sources as well as techniques to convertit into useful work on different consume scales. Another important factor is that humanity is producing more and more waste, andthere is a potential energy associatedto itthat can not be neglected. In thisscenario, combustion appearsas a good alternativefor energy recycling of waste, however, a detailed understanding of the process and the operating variables is indispensable.This paper presentsa model for the energy equations governing heat transfer in a reactive porous media of solid and gaseous phases and at the same time, simulatethe process of smouldering combustion in porous media using a free simulationsoftware, OpenFOAM, main tool used in this work.A concise description of the simulation package used is presented to the readeras well as its main characteristcs. The simulated results are compared with experimental results obtainedfromacombustion cell developed in Fuel and Combustion Laboratory of the Federal University of Espírito Santo. Finally, it isshownthe influence of physical parameters such as thickness of the front, volume fraction of solid and cooling rate in simulated temperature evolution within the bedCom o constante aumento da demanda energética é necessário o estudo de fontes alternativas de energia bem como técnicas para sua conversão em trabalho útil em diferentes escalas de consumo. Outro fator importante é que a humanidade esta produzindo cada vez mais resíduos sólidos, e neste, existe um potencial energético que não pode ser negligenciado. Neste contexto, a combustão se mostra uma boa alternativa para o reaproveitamento energético desses resíduos, no entanto, é indispensável um entendimento do processo, bem como das variáveis de operação. Portanto, este trabalho tem como objetivo apresentar uma modelagem para as equações de energia que governam a transferência de calor em um meio poroso reativo das fases sólida e gasosa e, ao mesmo tempo, simular o processo de combustão smouldering em meio poroso utilizando um software de simulação gratuito, o OpenFOAM, principal ferramenta utilizada neste trabalho. É apresentado para o leitor uma concisa descrição do pacote de simulação utilizado juntamente com suas principais características. Os resultados simulados são comparados com resultados experimentais obtidos pela célula de combustão instrumentada desenvolvida no Laboratório de Combustíveis e Combustão da Universidade Federal do Espírito Santo para estudos da combustão em meio poroso. Por último, apresenta-se a influência de parâmetros físicos, como espessura da frente, fração volumétrica de sólido e velocidade de resfriamento, na evolução da temperatura simulada no interior do leito.TextPRETTI, Jaderson Nunes. Estudo de benchmarking do CFD gratuito openFOAM : modelagem e simulação da transferência de calor em não-equilíbrio térmico local e transiente numa frente de combustão smouldering. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2015.http://repositorio.ufes.br/handle/10/9796porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFESBRCentro TecnológicoAlternative energy sourcesSmouldering combustionFontes alternativas de energiaCombustão smouldering e OpenOpenFOAM (Programa de computador)Energia - Fontes alternativasCombustãoMateriais porososSimulação (Computadores)Engenharia Mecânica621Estudo de benchmarking do CFD gratuito openFOAM : modelagem e simulação da transferência de calor em não-equilíbrio térmico local e transiente numa frente de combustão smoulderinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALJaderson-Nunes-Pretti-2015-trabalho.pdfapplication/pdf4692062http://repositorio.ufes.br/bitstreams/36bc5597-b5c0-460e-b526-0e769d8e678a/download7088a108ff1b2538b7a95be7acd6c458MD5110/97962024-06-28 16:10:45.383oai:repositorio.ufes.br:10/9796http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-06-28T16:10:45Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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