Ciência, saúde e esporte: conhecimento e acessibilidade
21 a 26 de outubro de 2013
Trabalho 344
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia, ergonomia e segurança do trabalho |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Bolsa | PROBIC/FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Jônatas Fernando Gonçalves |
| Orientador | JULIO CESAR COSTA CAMPOS |
| Outros membros | ALEXANDRE MARTINS REIS, ALVARO MESSIAS BIGONHA TIBIRIÇA, JOSE EDUARDO DE ALBUQUERQUE |
| Título | Solução numérica para a temperatura adiabática de chama em misturas reativas |
| Resumo | Preocupação com as emissões de gases causadores do efeito estufa vem incentivando inúmeras pesquisas sobre os processos de combustão envolvendo combustíveis de hidrocarbonetos, e também outros combustíveis. Isso porque os combustíveis alternativos são de queima mais limpa, e reduzem a emissão de gases causadores do efeito estufa. Os combustíveis alternativos mais utilizados são o gás natural, GLP, o hidrogênio, e os alcoóis (metanol e etanol), sendo este último proveniente de recursos renováveis. Para o estudo da combustão, os valores da temperatura máxima atingida são de extrema importância, e o cálculo desta temperatura, se feito manualmente, leva a um demorado método de tentativas e erro, porém utilizando técnicas iterativas computacionais, consegue-se o valor dessas temperaturas facilmente. Com isso, o objetivo desta pesquisa foi o desenvolvimento de um programa computacional, utilizando o software MatLab, para obter a temperatura adiabática da chama, em um processo de combustão. Para o desenvolvimento do método iterativo, utilizado no programa computacional, baseou-se no método de Newton-Raphson. Para esta pesquisa, considerou-se a combustão adiabática, ou seja, sem perda de calor para a vizinhança, em um sistema C/H/N/O, e deve ocorrer uma combustão completa a pressão constante. A partir da equação da combustão, com algumas manipulações necessárias, e baseado no método de Newton-Raphson, obteve-se um conjunto de equações, por meio da qual foi desenvolvido um programa computacional, para o cálculo da temperatura adiabática. Os combustíveis analisados nesta pesquisa foram a gasolina, o diesel, o gás natural, o gás liquefeito de petróleo, o metanol, e o etanol. Porém vale ressaltar que o programa fornece a temperatura adiabática para qualquer combustível que obedece a restrição inicial, ou seja, qualquer combustível composto por átomos de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, e que ocorre combustão completa a pressão constante. Mediante os valores obtidos pelo programa computacional, para os combustíveis analisados, pode-se fazer uma comparação entre as temperaturas adiabáticas que eles atingem no processo de combustão, e observou-se que os alcoóis produzem uma chama com temperatura mais elevada que os demais combustíveis, e dentre eles, o gás natural produz a menor temperatura. Além disso, pode-se obter a variação da temperatura de chama para cada combustível, mediante uma variação na quantidade de ar utilizado na reação, e observou-se que a maior temperatura ocorre quando se utiliza uma combustão com uma quantidade de ar estequiométrico, e esta diminui a medida que aumentamos a quantidade de ar na reação. Com a realização dessa pesquisa, ficou evidente a importância da utilização de programas computacionais, para o auxílio de cálculos de engenharia, pois a obtenção da temperatura adiabática da chama de combustão torna-se um processo rápido mediante o programa desenvolvido.O Trabalho aprovado em uma Conf. Internacional em Cuba. |
| Palavras-chave | ****Solução Numérica, Temperatura de Chama, Combustão |
| Forma de apresentação..... | Oral |