Simulação de escoamento reativo gás-ar: um estudo preliminar
Fábio da Silva Barros Barros1; Rodrigo Cavalcanti Ribeiro Lima Lima1; Danielle R. S. Guerra Guerra1; Manoel F. M. Nogueira Nogueira1
1 Universidade Federal do Pará
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0979
Resumo
Nos últimos anos, muitos pesquisadores têm desenvolvido diferentes modelos numéricos para prever e otimizar o processo de combustão em câmaras de combustão, para desenvolver tais modelos é necessário conhecer as reações de oxidação e de transferência de calor entre os produtos da combustão e as paredes da câmaras, o que exige uma análise dos mecanismos de cinética química, fluxo de fluido e transferência de calor. Por outro lado, modelar o problema é uma tarefa difícil devido à interdependência entre os fenômenos envolvidos. Este trabalho apresenta a simulação numérica 2D da combustão de gases dentro de um combustor ciclônico, tendo como objetivo analisar as características do escoamento, os produtos da combustão, as temperaturas ao longo do combustor e as frações dos gases de combustão. A simulação é baseada nas soluções de energia, massa e equações de conservação de momento e espécies químicas. O método de volumes finitos foi empregado para solucionar as equações diferenciais através do código comercial ANSYS CFD, onde serão determinados os modelos de turbulência, combustão e cinética química. Como resultado obteve-se a identificação da região onde ocorre a combustão, os campos de velocidade e de temperatura, as concentrações das espécies químicas e emissão de gases de exaustão, podendo avaliar o processo de combustão.
Palavras-chave: Combustão; Fornalha Ciclônica; Escoamento reativo