Estudo das explosões de tanques de gás e medidas de mitigação de seus efeitos por meio de simulações numéricas com uso da fluidodinâmica computacional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moura, Tiago Rodrigues Coelho de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48924
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2023.
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No entanto, é necessário expandir ainda mais a compreensão desse tópico utilizando ferramentas numéricas que possam superar as limitações dos modelos analíticos, como a previsão de pressões em ambientes com múltiplas reflexões da onda de choque. Por meio de simulações numéricas com uso do programa Autodyn do pacote Ansys® Workbench, o presente trabalho objetivou a análise da distribuição das sobrepressões da onda de choque resultante de explosões de tanques de gás próximos às edificações. Primeiro, em ambientes representando situações comuns em meios urbanos, esse fenômeno das explosões foi analisado considerando alguns modelos de tanque sobre o solo e em abrigo enterrado. Além disso, foi analisada a influência de obstáculos físicos na propagação da onda de choque e seu potencial mitigatório em cada cenário proposto. Os resultados permitiram uma compreensão mais abrangente da distribuição de pressões em cada situação analisada bem como a correlação com possíveis danos. Ficou evidente que, quando bem posicionado, o uso de tanques em abrigos enterrados e muros de proteção são medidas apropriadas para reduzir os efeitos nocivos de uma explosão nas edificações e seus usuários.Gas is commonly supplied to urban buildings through centralized gas storage systems, utilizing pressurized tanks. Despite the understanding of the behavior of pressurized vessels, these locations present a significant risk of explosions, that leads to shock wave generation. Explosions occur when a material undergoes sudden expansion, releasing a tremendous amount of energy. In many cases, this phenomenon can have catastrophic consequences, causing material damage and even fatalities due to the high shock wave overpressure. Numerous studies have contributed to the knowledge about pressurized tank explosions. However, there is a need to further advance on the understanding of this subject using numerical tools that can overcome the limitations of analytical models, such as accurately predicting pressures in environments with multiple shock wave reflections. In this study, numerical simulations were conducted using the Autodyn program from the Ansys® Workbench package, aiming to analyze the distribution of overpressure resulting from gas tank explosions near buildings. The study first examined explosion scenarios in common urban settings, considering both aboveground and underground tanks. Additionally, the influence of physical barriers on shock wave propagation and their potential mitigating effects in each proposed scenario were analyzed. The results provided a comprehensive understanding of pressure distribution in each analyzed situation, along with its correlation with potential damage. It became evident that the strategic positioning of underground tanks and the use of protective walls are appropriate measures to reduce the harmful effects of explosions on buildings and their occupants.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção CivilCarvalho, Graciela Nora Doz deCosta Neto, Murilo Limeira daMoura, Tiago Rodrigues Coelho de2024-07-16T19:45:45Z2024-07-16T19:45:45Z2024-07-162023-05-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMOURA, Tiago Rodrigues Coelho de. Estudo das explosões de tanques de gás e medidas de mitigação de seus efeitos por meio de simulações numéricas com uso da fluidodinâmica computacional.. 2023. xvi, 107 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48924A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-07-16T19:45:45Zoai:repositorio.unb.br:10482/48924Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-07-16T19:45:45Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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