Made available in DSpace on 2018-08-02T00:02:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10439_ARTUR GUIMARÃES MAIOLI20170710-111821.pdf: 23311759 bytes, checksum: 71248c6370f30765c8368835db6d11fb (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / A combustão smouldering é uma forma de combustão lenta, sem chama e que ocorre a relativamente baixas temperaturas. Ela é sustentada pelo calor liberado em reações heterogêneas decorrentes do ataque direto de oxigênio na superfície de combustíveis sólidos. Apesar das características relativamente baixas desse tipo de combustão, ela apresenta um perigo significativo. Este trabalho teve o objetivo de avaliar a combustão smouldering do xisto betuminoso em uma célula de combustão. Para isso foi utilizado o software de simulação gratuito OpenFOAM, com o solver biomassGasificationFoam, destinado à processos de conversão termoquímica de combustíveis sólidos em leito fixo. Os resultados foram comparados com dados experimentais da literatura. Os perfis de temperatua simulados apresentaram boa concordância com os experimentos, além de que foi possível a confirmação da estrutura de combustão reaction leading, onde a zona de reação avança de forma mais rápida do que a zona de transferência de calor. Foi avaliado também a importânica do fornecimento de oxigênio na velocidade de propagação da frente de chama, confirmando que esse parâmetro governa essa velocidade. Por fim, foi realizado um estudo paramétrico para avaliar a influência de parâmetros físicos na evolução da temperatura do leito e na velocidade de propagação da frente de chama.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9112_CARLOS EDUARDO SILVA ABREU.pdf: 1527404 bytes, checksum: 6d25418e60b02423f34ab3c331567ad0 (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / A necessidade da busca por fontes alternativas de energia que auxiliem na geração energética associada ao processamento térmico de algum produto de maneira sustentável ou racionalizada é um assunto de extrema importância. Além disso, com o fator ambiental que após a lei nº 12.305/10 de destinação de resíduos sólidos, a qual prevê a redução na geração de resíduos urbanos o gerenciamento de resíduos torna-se condição incontornável na gestão ou implantação de qualquer sistema ou processo. Tendo em vista essa demanda, o Lodo de Fossa Séptica (LFS) é utilizado nesse trabalho com o intuito de realizar uma análise referente ao potencial de geração de energia, e, ao mesmo tempo, sugerindo um modo auto-sustentável de tratamento termoquímico visando a redução do seu volume. Portanto, a influência da umidade do material e do tipo de configuração do leito de combustão (co-corrente ou contra-corrente) foi estudada. Inicialmente, foi realizada uma análise do poder calorífico superior (PCS) do lodo em função da sua umidade, e os resultados obtidos mostraram que para uma redução da umidade de 20% até que o lodo esteja completamente seco, ou seja, a 0%, o PCS elevou-se de 7487 até 8480 kJ.kg-1, o que representa um aumento de, aproximadamente, 14% no potencial energético do LFS. Em seguida, foi realizada a análise da combustão smouldering contra-corrente do lodo em função da umidade. Tal análise mostrou que a redução da umidade acarreta no aumento da temperatura máxima obtida no processo (962 até 1026°C) e, além disso, gera um aumento da velocidade de propagação da frente de combustão, de 2,43 até 2,99 mm.min-1. A análise referente ao processo co-corrente apresentou resultados similares, de forma que, com a redução da umidade elevou-se a temperatura máxima de operação e a velocidade de propagação da frente de combustão. Finalmente, comparou-se os resultados do processo contra-corrente e co-corrente, apontando que para o mesmo teor de umidade, o processo co-corrente apresentou maiores temperaturas e menores velocidades de propagação da frente de combustão. Paralelamente às análises supracitadas, foi verificado o teor de material inerte no lodo comparando a massa da amostra antes e após o experimento. Todos os ensaios apresentaram teor próximo de 52% de matéria inerte.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:03:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9216_JADERSON NUNES PRETTI.pdf: 4692062 bytes, checksum: 7088a108ff1b2538b7a95be7acd6c458 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Com 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.