[en] COMPUTATIONAL MODELING OF LAMINAR NON-PREMIXED DIFFUSION FLAMES WITH DETAILD KINETIC MECHANISM, BY USING OPEN- FOAM

[pt] MODELAGEM COMPUTACIONAL DE CHAMAS LAMINARES NÃO PRÉ-MISTURADAS COM MECANISMO DE CINÉTICA QUÍMICA DETALHADA, UTILIZANDO OPENFOAM

[pt] LOUISE DA COSTA RAMOS

[pt] CHAMAS LAMINARES NAO PRE-MISTURADAS

[pt] MECANISMO DE CINETICA DETALHADA

[pt] OPENFOAM

[pt] CFD

[en] LAMINAR DIFFUSION FLAMES

[en] DETAILD KINETIC MECHANISM

[en] OPENFOAM

[en] CFD

[pt] A combustão é um processo que está presente em quase todos setores sociais, pois 85 por cento da energia consumida pelo homem é gerada por este processo. Apesar de trazer múltiplos benefícios para a humanidade, a combustão também traz a poluição ambiental devido a liberação de gases como a fuligem. O estudo da combustão e de modelagens computacionais pode auxiliar na redução da emissão de gases poluentes, e por isso, objetiva-se estudar a combustão não pré-misturada em escoamentos laminares de metano e etileno utilizando OpenFOAM. A chama estudada é do tipo que pode ser estabilizada em um queimador do tipo Gülder. Para a modelagem computacional, utiliza-se a descrição de cinética química detalhada GRI, dois domínios computacionais, duas malhas, diferentes velocidades de escoamento para o combustível e diferentes configurações de simulação (serial e em paralelo). No total, estudou-se 4 casos diferentes da combustão. Como resultado, obteve-se os perfis de temperatura e de velocidade ao longo do escoamento, a fração mássica de espécies químicas, co perfil de velocidade e temperatura ao longo da chama. Finalmente, os perfis obtidos para cada caso são comparados.

[en] Combustion is a process wich is present in almost all social sectors, since 85 percent of the energy consumed by humans is generated by this process. Although it brings multiple benefits to mankind, combustion also brings environmental pollution due to the release of gases such as soot. The study of combustion and computational modeling can help reduce the emission of pollutant gases, and therefore, it is aimed to study the non-premixed combustion in laminar flows of methane and ethylene using OpenFOAM. The flame studied is the one that can be stabilized in a Gülder burner. For computational modeling, the detailed chemical kinetics GRI description, two computational domains, two meshes, different flow velocities for the fuel and different simulation configurations (serial and parallel) are used. In total, 4 different cases of combustion were studied. As result, the temperature and velocity profiles along the flow, the mass fraction of chemical species, the velocity and temperature profile along the flame were obtained. Finally, the profiles obtained for each case are compared.

LUIS FERNANDO FIGUEIRA DA SILVA

2018-03-02

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https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=33184@1

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.33184