Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-16Bitstream added on 2014-08-13T18:01:03Z : No. of bitstreams: 1 000747644.pdf: 3893310 bytes, checksum: ecfe700891aaef7aad573147e7f29c92 (MD5) / Neste trabalho foram obtidos filmes finos de SnO2 com adição de ZnO (1% mol; 1,5% mol; 2% mol) depositados por spin coating. Foi realizado estudo pela diferença do tratamento térmico a 330°C por 32h após obtenção de fase cristalina a 550°C por 2h. O tratamento térmico dos filmes finos a 330°C por 32h em forno convencional e em forno sob pressão de 2MPa em ar foi comparado quanto a suas propriedades óticas e sensoras. Para filmes finos tratados termicamente a 330°c por 32h observou-se que a adição de ZnO tem influência no tamanho de grão de 8nm (± 3 nm) para 6nm (± 3 nm). Entretanto para os filmes finos sob pressão de 2 MPa em ar há um aumento do tamanho de grão. Nos filmes finos de SnO2 e ZnO o tratamento térmico a 330°c por 32hsob pressão de 2 MPa em ar tem grande influência no tamanho de grão e na espessura. Obteve-se fase cristalina tetragonal cassiterita para SnO2 e fase cristalina hexagonal wurtzita zincita para ZnO. Nos filmes finos de SnO2 + 1,5% em mol de ZnO e SnO2 + 2% em mol de ZnO o tratamento térmico a 330°C por 32h sob pressão de 2 MPa em ar aparece uma fase secundária de Zn2SnO4 como consequência de menor solubilidade de ZnO em SnO2. As propriedades óticas de fotoluminescência indicaram que o tratamento térmico a 330°C por 32h sob pressão de 2 MPa em ar leva a um deslocamento para a região em menores comprimento de onda (violeta) onde predominam defeitos rasos como vacâncias de oxigênio. Para os filmes finos com adição de ZnO há uma tendência ao aumento do Egap e maior ordenamento da estrutura. Nas propriedades sensoras obteve-se melhor resposta do gás hidrogênio (H2) para o filme fino de ZnO tratado termicamente a 330°c por 32h sob pressão de 2 MPa em ar onde há aumento de área superficial específica para reações de adsorção e dessorção do gás H2. / In this work thin films of SnO2 with addition of ZnO using 1% mol, 1,5% mol and 2% mol deposited in Si substrate by spin coating were obtained. A study by different thermal treatment at 330°c for 32h was realized after obtaining crystalline phase at 550°C for 2h. The thermal treatment in thin films at 330°c for 32h in a furnace conventional and in a furnace under pressure of 2MPa was compared to the optical and sensor properties. For the thin films thermically treated at 330°c for 32h in normal conditions of the atmospheric pressure it was observed that when we add ZnO in SnO2 the grain size decrease from 8nm (± 3 nm) para 6nm (± 3 nm). However for the thin films thermically treated under pressure of 2MPa in air there was an increase in the grain size. In the thin films of SnO2 and ZnO the thermal treatment at 330°c for 32h under pressure of 2 MPa in air has a great influence in the thickness and the grain size. The thin films crystallize in tetragonal phase cassiterite to SnO2 and crystallize in hexagonal wurtzite phase zincite to ZnO. In the thin films SnO2 + 1% mol ZnO, SnO2 + 1,5% mol ZnO and SnO2 + 2% mol ZnO the thermal treatment at 330°C for 32h under pressure of 2MPa in air the second phase of the Zn2SnO4 appears as a consequence of a minor solubility of ZnO in the SnO2. The optical properties of photoluminescence show the thermal treatment at 330°c for 32h under pressure of 2MPa in air leads to a violet shift where shallow defects are predominantly in this region like oxygen vacancies. For the thin films with ZnO addicted there is a tendency to increase the Egap and major structure ordering. In the sensor properties was obtained a better response to hydrogen gas (H2) for the ZnO thin films thermically treated at 330°c for 32h under pressure of 2 MPa in air there is an increase the specific surface area to adsorption and desorption reaction with H2 gas.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-11Bitstream added on 2015-03-03T12:06:11Z : No. of bitstreams: 1 000810536_20150711.pdf: 232432 bytes, checksum: 6ee1cf6466125450a3423816485e0d15 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-03T12:21:13Z: 000810536_20150711.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-03T12:22:25Z : No. of bitstreams: 1 000810536.pdf: 1780355 bytes, checksum: ba562b46aa8c9d557ca573c7a698fd1f (MD5) / Com a busca por novas fontes de energia renovável, o biodiesel foi introduzido na matriz energética brasileira, e com isso a ANP assumiu a atribuição de regular e fiscalizar a qualidade do biodiesel. Quimicamente, o biodiesel é uma mistura de ésteres metílicos de ácidos graxos, derivados de óleos vegetais e gorduras animais, geralmente produzidos por uma reação de transesterificação, em que a matéria prima reage com um álcool, na presença de um catalisador. É a principal alternativa ao diesel fóssil e as principais vantagens de seu uso é o fato de que é um recurso renovável não tóxico, e que diminui as emissões de gases poluentes quando adicionado ao diesel, tornando-o importante não apenas do ponto de vista energético, mas também ambiental. A ANP estabelece 25 parâmetros que devem ser analisados para certificar a qualidade do biodiesel, e os métodos analíticos que devem ser usados para sua determinação. Dentre esses, o teor total de ésteres pode ser considerado o principal parâmetro, e os métodos oficiais de análise são por cromatografia gasosa convencional e apresentam por volta de 31 minutos de corrida cromatográfica. Este trabalho relata o uso de cromatografia gasosa ultra-rápida para determinar o teor total de ésteres do biodiesel, diminuindo o tempo de análise em 15 vezes (1,5 min). A diferença entre a CG-UR e a CG-C está no menor comprimento da coluna capilar, de 2 a 10m, diâmetro interno reduzido, entre 0,05 e 0,10mm, aquecimento resistivo da coluna, ao invés do uso do forno convencional e taxa elevada de aquecimento da coluna. Através da elaboração de uma curva analítica e posterior validação foi possível quantificar o teor total de ésteres em biodiesel de soja em um curto intervalo de tempo, com a mesma confiabilidade. / With the search for new sources of renewable energy, biodiesel was introduced in the Brazilian energy matrix, and the ANP took the assignment to regulate and supervise the quality of biodiesel . Chemically, Biodiesel is a mixture of a fatty acids methyl esters, derived from vegetable oils and animal fats, usually produced by a transesterification reaction in which the feedstock is reacted with an alcohol in the presence of a catalyst. It is the main alternative to fossil diesel and the main advantages of its use is the fact that it is a non-toxic renewable resource, and reduces greenhouse gas emissions when added to diesel, making it important not only from the point of view of energy but also environmental . The ANP provides 25 parameters that must be analyzed to ensure the quality of biodiesel and analytical methods to be used for its determination. Among these , the total ester content can be considered the main parameter and the official methods of analysis is by conventional gas chromatography and feature around 31 minutes into the chromatographic run . This paper reports the use of ultra -fast gas chromatography (GC- UF) to determine the total ester content of biodiesel , reducing analysis time by 15 times (1.5 min). The difference between the UF with GC- GC- C is the smaller capillary column length of 2 to 10m, reduced internal diameter between 0.05 and 0.10 mm , resistive heating of the column, rather than the use of the oven conventional and high rate of heating of the column. Through the development of an analytic curve and subsequent validation was possible to quantify the total ester content in biodiesel from soybean in a short period of time, with the same reliability.

Orientador: Rodrigo Sequinel / Coorientador: Danilo Luiz Flumignan / Banca: Paulo Clairmont Feitosa de Lima Gomes / Banca: Alvaro José dos Santos Neto / Resumo: Biorreatores têm sido estudados para obtenção de H2, um produto de alto valor agregado usado na indústria química e afim e na produção de energia. Neste trabalho foi desenvolvido um método para análise de compostos orgânicos voláteis (VOCs) produzidos em biorreatores para auxiliar na pesquisa e no controle operacional da produção de H2. Com base nos compostos de interesse foi otimizado um procedimento de microextração líquido-líquido (LLME) para recuperação destes do meio aquoso. Para isto foi usado 400 µL de 1-octanol, um solvente lipofílico e biodegradável, sulfato de sódio e 1,2 mL de amostra. Em seguida foi desenvolvido um método de separação e detecção por cromatografia em fase gasosa acoplada a um detector de ionização em chama (GC-FID). A separação foi feita usando coluna de polietilenoglicol de 30 m de comprimento e hélio como gás de arraste. O tempo de análise total foi de 16 min. Através deste método foi possível extrair, separar e quantificar 12 compostos: acetona, metanol, etanol, 1-propanol, 1-butanol, ácido acético, ácido propiônico, ácido butírico, ácido isovalérico, ácido valérico, ácido capróico e ácido láctico. Todas as curvas analíticas foram validadas usando a análise de variância (ANOVA). Além disso, foram calculadas algumas figuras de mérito, como o limite de detecção, o intervalo de quantificação, a exatidão e a precisão. Foram realizados testes de efeito matriz e estabilidade da amostra. Algumas amostras provenientes dos biorreatores de produção de H2 ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bioreactors have been studied to obtain H2, a high value-added product used in the chemical and allied industry and in energy production. In this work a method was developed for the analysis of volatile organic compounds (VOCs) produced in bioreactors to assist in the research and operational control of H2 production. Based on the compounds of interest, a liquid-liquid micro extraction procedure (LLME) was optimized for recovery of these from the aqueous medium. 400 μl of 1-octanol, a lipophilic and biodegradable solvent, sodium sulfate and 1.2 mL of sample were used for this. Next, a separation and detection method was developed by gas chromatography coupled to a flame ionization detector (GC-FID). The separation was done using 30 m polyethylene glycol column and helium as carrier gas. The total analysis time was 16 min. This method was used to extract, separate and quantify 12 compounds: acetone, methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isovaleric acid, valeric acid, caproic acid and lactic acid. All analytical curves were validated using analysis of variance (ANOVA). In addition, some figures of merit were calculated, such as limit of detection, interval of quantification, accuracy and precision. The matrix effect and stability of the samples were also performed. Some samples from the H2 production bioreactors were analyzed using the proposed method. The method developed proved accurate, precise and has a wide range of applicatio... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: José Arana Varela / Co-orientador: Sérgio Mazurek Tebcherani / Banca: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Mario Cilense / Banca: Máximo Siu Li / Banca: Paulo Sérgio Pizani / Resumo: Neste trabalho foram obtidos filmes finos de SnO2 com adição de ZnO (1% mol; 1,5% mol; 2% mol) depositados por spin coating. Foi realizado estudo pela diferença do tratamento térmico a 330°C por 32h após obtenção de fase cristalina a 550°C por 2h. O tratamento térmico dos filmes finos a 330°C por 32h em forno convencional e em forno sob pressão de 2MPa em ar foi comparado quanto a suas propriedades óticas e sensoras. Para filmes finos tratados termicamente a 330°c por 32h observou-se que a adição de ZnO tem influência no tamanho de grão de 8nm (± 3 nm) para 6nm (± 3 nm). Entretanto para os filmes finos sob pressão de 2 MPa em ar há um aumento do tamanho de grão. Nos filmes finos de SnO2 e ZnO o tratamento térmico a 330°c por 32hsob pressão de 2 MPa em ar tem grande influência no tamanho de grão e na espessura. Obteve-se fase cristalina tetragonal cassiterita para SnO2 e fase cristalina hexagonal wurtzita zincita para ZnO. Nos filmes finos de SnO2 + 1,5% em mol de ZnO e SnO2 + 2% em mol de ZnO o tratamento térmico a 330°C por 32h sob pressão de 2 MPa em ar aparece uma fase secundária de Zn2SnO4 como consequência de menor solubilidade de ZnO em SnO2. As propriedades óticas de fotoluminescência indicaram que o tratamento térmico a 330°C por 32h sob pressão de 2 MPa em ar leva a um deslocamento para a região em menores comprimento de onda (violeta) onde predominam defeitos rasos como vacâncias de oxigênio. Para os filmes finos com adição de ZnO há uma tendência ao aumento do Egap e maior ordenamento da estrutura. Nas propriedades sensoras obteve-se melhor resposta do gás hidrogênio (H2) para o filme fino de ZnO tratado termicamente a 330°c por 32h sob pressão de 2 MPa em ar onde há aumento de área superficial específica para reações de adsorção e dessorção do gás H2. / Abstract: In this work thin films of SnO2 with addition of ZnO using 1% mol, 1,5% mol and 2% mol deposited in Si substrate by spin coating were obtained. A study by different thermal treatment at 330°c for 32h was realized after obtaining crystalline phase at 550°C for 2h. The thermal treatment in thin films at 330°c for 32h in a furnace conventional and in a furnace under pressure of 2MPa was compared to the optical and sensor properties. For the thin films thermically treated at 330°c for 32h in normal conditions of the atmospheric pressure it was observed that when we add ZnO in SnO2 the grain size decrease from 8nm (± 3 nm) para 6nm (± 3 nm). However for the thin films thermically treated under pressure of 2MPa in air there was an increase in the grain size. In the thin films of SnO2 and ZnO the thermal treatment at 330°c for 32h under pressure of 2 MPa in air has a great influence in the thickness and the grain size. The thin films crystallize in tetragonal phase cassiterite to SnO2 and crystallize in hexagonal wurtzite phase zincite to ZnO. In the thin films SnO2 + 1% mol ZnO, SnO2 + 1,5% mol ZnO and SnO2 + 2% mol ZnO the thermal treatment at 330°C for 32h under pressure of 2MPa in air the second phase of the Zn2SnO4 appears as a consequence of a minor solubility of ZnO in the SnO2. The optical properties of photoluminescence show the thermal treatment at 330°c for 32h under pressure of 2MPa in air leads to a violet shift where shallow defects are predominantly in this region like oxygen vacancies. For the thin films with ZnO addicted there is a tendency to increase the Egap and major structure ordering. In the sensor properties was obtained a better response to hydrogen gas (H2) for the ZnO thin films thermically treated at 330°c for 32h under pressure of 2 MPa in air there is an increase the specific surface area to adsorption and desorption reaction with H2 gas. / Doutor

A presente dissertação analisa a presença da Petrobrás nos mercados de gás natural argentino e boliviano e sua possível conexão com a política externa brasileira em sua dimensão sul-americana. Desde a flexibilização do setor de petróleo no Brasil, em meados da década de 1990, a Petrobrás vem expandindo significativamente sua atuação internacional. A América do Sul é considerada sua área foco, com o compromisso assumido pela empresa de contribuir para a viabilização de uma matriz energética regional. Paralelamente, multiplicam-se as iniciativas da política externa brasileira para promover a interligação física do continente sul-americano, configurando-se a constituição de uma matriz energética comum um dos pilares deste processo. As assimetrias socioeconômicas regionais, no entanto, têm levantado dúvidas quanto à possibilidade da viabilização da interligação energética, principalmente de gás natural, em razão de uma visão nacionalista emergente na América do Sul. / This essay analyses the expansion of Petrobrás’ activities to Argentina and to Bolivia in the natural gas market, and its possible connections with Brazil’s foreign policy to South America. Since the end of Brazil’s state monopoly in the oil sector, in the middle of the 90s, Petrobrás has gained a significant boost to operate abroad. South America is its focus and the company recognizes its commitment to build up a regional energy supply. Meanwhile, Brazil´s foreign policy initiatives to foster South American infrastructures abound, and the common energy supply becomes a cornerstone. Socioeconomic asymmetries, however, have raised skepticism concerning the viability of this process, aggravated by a mounting nationalistic trend in the continent.

Exame de Qualificação de Doutoramento do Programa de Engenharia Industrial da Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia, 128 p. / Submitted by RI Repositorio (repositorio@ufba.br) on 2011-05-02T16:36:32Z No. of bitstreams: 1 Isabel Sartori.pdf: 2563821 bytes, checksum: 8589a911e5e0c2eb61efcc2694495556 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-02T16:36:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Isabel Sartori.pdf: 2563821 bytes, checksum: 8589a911e5e0c2eb61efcc2694495556 (MD5) / O gás natural é um componente vital para o suprimento mundial de energia.Tratando-se do Brasil, a indústria de gás tem uma grande importância estratégica e econômica para o desenvolvimento do país. O processamento de gás natural tem como principal objetivo garantir a especificação do gás para os consumidores finais do produto. Na maioria das indústrias do cenário atual, existe uma necessidade de produzir com alta qualidade, de reduzir as taxas de rejeição do produto e de satisfazer leis que regulamentam questões ambientais e de segurança do trabalho. O gerenciamento de eventos anormais (Abnormal Event Management, AEM), que é composto das tarefas de detecção, diagnóstico (isolamento e análise) e correção de falhas - Fault Detection, diagnosis (Isolation and Analysis) and Correction, FDIAC - é aplicado a processos a fim de se conseguir uma operação eficiente e segura, garantindo as necessidades anteriormente descritas. O objetivo geral da tese é desenvolver um sistema de detecção, diagnóstico e correção (FDIAC) de falhas, que será aplicado a uma Unidade de Recuperação de Gás Natural (URGN), utilizando técnicas de inteligência artificial e focando nas falhas do sistema de compressão do gás de venda. Na tese também será desenvolvida e aplicada uma nova metodologia que utiliza os fundamentos de confiabilidade, disponibilidade e mantenabilidade (Reliability, Availability and Maintainability, RAM) como instrumento facilitador da FDIAC de plantas industriais. A metodologia será aplicada a uma URGN da Petrobras localizada no município de Pojuca na Bahia (URGN-3-Bahia), e o sistema de FDIAC será desenvolvido para o problema prioritário apontado: as falhas do sistema de compressão do gás de venda. O presente texto faz parte de um exame de qualificação ao doutorado que pretende mostrar, com clareza e objetividade, os objetivos, a relevância e a contribuição original do tema da tese, o estado da arte, a viabilidade e a aderência dos métodos aos objetivos propostos. / Salvador

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T13:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274065.pdf: 2873398 bytes, checksum: a07354bf572d32ef37099fa60a60f486 (MD5) / Espumas cerâmicas são cerâmicas porosas celulares que podem ser produzidas por diferentes métodos, dentre os quais se encontram réplica, sacrifício de template e espumação direta. Espumas cerâmicas possuem propriedades distintas que fazem delas um material muito versátil, utilizado em diferentes aplicações, tais como queimadores radiantes porosos. Os queimadores são constituídos de uma cerâmica que, além de resistir a temperaturas elevadas (>1000°C), deve apresentar alta resistência ao choque térmico. Neste trabalho, foi utilizado o método da réplica para a obtenção de espumas de alumina. Espumas de poliuretano foram impregnadas com suspensões aquosas de 50-60% em massa de sólidos (Al2O3) e aditivos (ligante e dispersante). Um planejamento experimental foi projetado para estabelecer as concentrações adequadas de cada um dos componentes dentro da suspensão. A viscosidade e a tixotropia da suspensão foram avaliadas e ajustadas a uma impregnação adequada das espumas poliméricas. As espumas poliméricas foram impregnadas e submetidas a um tratamento térmico para a degradação térmica de poliuretano a 400oC durante uma hora e subseqüentemente sinterizadas a temperaturas entre 1500oC e 1600oC durante 3 h para a densificação dos filamentos e paredes celulares. As espumas de alumina obtidas foram caracterizadas mediante análises de resistência à compressão, resistência à flexão a alta temperatura, permeabilidade, morfologia e porosidade. A permeabilidade e a resistência à compressão das espumas foram correlacionadas à microestrutura e à morfologia celular. A resistência à flexão a alta temperatura foi utilizada para predizer o comportamento mecânico das espumas quando utilizadas nos queimadores radiantes. Testes em um queimador piloto foram realizados. Diferentes relações de arcombustível e velocidades de chama nos queimadores foram avaliadas. A temperatura de sinterização que apresentou melhores resultados foi 1600oC, que promoveu maior densificação nas paredes das células e aumento na resistência mecânica. Concluiu-se que a porosidade está diretamente relacionada com a temperatura de sinterização. As espumas se tornaram pouco resistentes a altas temperaturas podendo comprometer o seu funcionamento nos queimadores radiantes. Com uma razão mistura reagente contendo 5% de combustível em volume com 100% de excesso de ar, a chama foi estabilizada em uma velocidade de chama de 30 a 36 cm/s, em temperaturas superiores a 1150oC. / Ceramic foams are cellular porous ceramics that can be produce by different methods, like replica method, sacrificial template method and direct foaming method. Foams are a type of porous ceramic which present many properties making them a very versatile material, used in different applications, like radiant porous burners. Radiant burners consist of ceramic materials which must resist at high temperatures (> 1500°C) and provide high thermal shock resistance. In this work, the replication method was used to obtain alumina foams. Polyurethane foams were impregnated with aqueous suspensions of 50-70% wt. solid (Al2O3) and additives (binders and dispersants). An experimental design was made to establish the appropriate concentration of each component in the suspension. The viscosity and the thixotropy of the suspension were evaluated and adjusted to an appropriate impregnation of the polymeric foam. The impregnated foams were heat treated for degradation of polyurethane at 400°C/1h and subsequently sintered (between 1500°C and 1600°C/3h) for densification of the struts and cell walls. The alumina foams obtained were characterized by analysis of compression strength, flexural strength at high temperature, permeability, porosity and morphology. Permeability and compressive strength of the foams were correlated to the microstructure and cellular morphology (size and geometry of the cells). Flexural strength at high temperature was used to predict the mechanical behavior of the foams when used in radiant burners. Tests on a pilot radiant burner were also performed. Different airfuel ratios and flame rates were evaluated. The sintering temperature of 1600°C promoted higher densification and increase in mechanical strength. It was found that the porosity is directly related to the sintering temperature. The low mechanical strength of the ceramic foams at high temperatures may compromise their performance in radiant burners. With a 5% vol. fuel and 100% excess air mixture reagent, the flame stability at a rate of 30 to 36 cm/s was reached at temperatures higher than 1150oC.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240733.pdf: 2488972 bytes, checksum: df2fe2fcf2923d4436ab5490cecddadd (MD5) / Neste trabalho, um conceito fluidodinâmico de estabilização de chamas em queimadores porosos radiantes é analisado. Este conceito utiliza uma placa com um orifício para injeção da mistura reagente na cerâmica porosa. O queimador estudado é formado por duas placas de espuma cerâmica com diferentes tamanhos de poros. Medições detalhadas dos limites de estabilidade de chama, das emissões de monóxido de carbono (CO) e de óxidos de nitrogênio (NOx) e da eficiência de radiação foram realizadas para o queimador radiante operando em ambiente aberto e confinado em um ambiente a elevada temperatura. Para tanto, uma fornalha em escala de laboratório com controle das temperaturas das paredes foi utilizada. Tanto o queimador quanto a fornalha foram instrumentados para medição local de temperaturas e concentração das espécies químicas gasosas. As medições de temperatura dentro do queimador indicaram a existência de dois regimes de estabilização da frente de chama. Para baixas vazões volumétricas de reagentes, a frente de chama tem formato cônico, ocorre tanto na região de pré-aquecimento (espuma cerâmica com poros pequenos), quanto na região de estabilização de chama do queimador poroso (espuma cerâmica com poros grandes), e está ancorada no orifício de injeção. Para altas vazões volumétricas de reagentes e altas temperaturas da fornalha, ocorre uma transição entre os regimes de estabilização, fazendo com que a frente de chama passa a apresentar formato plano, ocorrendo totalmente na região de estabilização de chama e muito próxima da superfície do queimador poroso. Mesmo com esta mudança no regime de estabilização, o limite superior de estabilidade de chama permanece o mesmo quando comparado com o da operação em ambiente aberto. Na operação em ambiente aberto, o limite inferior de estabilidade ocorre pela máxima temperatura da placa de injeção e, na operação em ambiente confinado, pela máxima temperatura do meio poroso. Ao contrário dos limites de estabilidade que não mudam muito com a temperatura do ambiente, a eficiência de radiação diminui consideravelmente quando a temperatura do ambiente aumenta. Além disso, o aumento da temperatura do meio poroso observada na operação em ambiente confinado resulta num aumento das emissões de NOx e diminuição das emissões de CO. Estas questões devem ser levadas em consideração na aplicação de queimadores porosos radiantes em ambientes de elevada temperatura.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258961.pdf: 2510986 bytes, checksum: 4b98a52e36c60dabbbb20ca8511d7dd9 (MD5) / Neste trabalho, analisa-se a utilização de um meio poroso simultaneamente como câmara de combustão e trocador de calor para uma fase líquida. Este conceito permite o desenvolvimento de um aquecedor de água de passagem de alta eficiência térmica. Além de mais compacto, este aquecedor resulta em grande faixa de regulagem de potência a fim de permitir economia de energia e segurança na sua utilização. Este trabalho se divide em duas etapas. Inicialmente, apresenta-se um experimento e analisa-se os resultados obtidos para a combustão em um meio poroso com perda de calor lateral (queimadores não adiabáticos). O material poroso utilizado no experimento foram cerâmicas de zircôniaalumina. O combustível testado foi o gás natural. Então, desenvolve-se um modelo numérico de um aquecedor de água de passagem com queimador poroso, onde foram avaliados parâmetros dimensionais e de operação, com o objetivo de otimizar o protótipo testado. Neste modelo a combustão em meios porosos inertes foi investigada através de uma simulação numérica, bidimensional (axissimétrica) em volumes finitos, utilizando um modelo global para a taxa de reação no interior do meio poroso. Os resultados são comparados com as medições e uma boa reprodução dos dados experimentais é obtida. Os resultados experimentais apontam para uma eficiência de até 75% para baixas potências de operação em razões de equivalência de 0,57 a 0,71. A máxima potência obtida para uma chama estável foi de 11 kW e a máxima energia térmica transferida para a água quente foi de 4,2 kW. O modelo numérico demonstrou que é possível obter um aquecedor mais eficiente reduzindo-se o diâmetro da câmara de combustão e aumentando o seu comprimento. Desta forma pode-se ampliar a área de troca de calor com a água e reduzir a potência específica (potência por área) utilizada para aquecer a água.

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