Simulação em CFD de Vazamento de Gases para Determinação de Áreas Classificadas
Talles Caio linhares de Oliveira1; Andrey Oliveira de Souza1; Hiuquem Monteiro Lopes1; Antônio Tavernard Pereira Neto1; José Jailson Nicácio Alves1
1 Universidade Federal de Campina Grande
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0143
Resumo
Área classificada é um espaço na qual uma atmosfera potencialmente explosiva estará presente ou na qual é provável sua ocorrência, a ponto de exigir precauções especiais para a construção, instalação e utilização de equipamentos elétricos. Geralmente, na saída do orifício de vazamento, a pressão é tal que o escoamento é subexpandido (pressão maior que a atmosférica), sendo que logo na saída ocorre uma expansão, além das ondas oblíquas, ocorre também à formação de uma onda de choque normal (disco de Mach) formando um fenômeno característico na saída do orifício conhecido como barril. Este fenômeno é verificado por fluidodinâmica computacional (CFD), e o comprimento do barril obtido comparado com o calculado a partir de uma correlação empírica, sendo os resultados praticamente iguais. A emissão e dispersão de 3 gases (hidrogênio, metano e etileno) para 5 diâmetros de orifício, mantidas as condições do vaso foram previstas via simulação. Os resultados obtidos via CFD foram comparados com os resultados obtidos a partir de correlações disponíveis. Pode-se verificar que alguns modelos analíticos utilizados para classificação de área superestimar a extensão da área classificada chegando até a dobro do valor em relação aos resultados obtidos em CFD.
Palavras-chave: Vazamento de gases; CFD; Áreas Classificadas; Modelagem e Simulação