Abstract

PEREZ-GORDILLO, David Sebastian  and  MANTILLA-GONZALEZ, Juan Miguel. Análise avaliativa dos mecanismos de reação para modelar a combustão de gases derivados da biomassa. Rev. ion [online]. 2022, vol.35, n.1, pp.132-147.  Epub July 30, 2022. ISSN 0120-100X.  https://doi.org/10.18273/revion.v35n1-2022009.

Parte fundamental na simulação de processos de combustão é modelar com a maior precisão possível a cinética química que ocorre no fenômeno. Por outro lado, em simulações de combustão complexas que envolvem a dinâmica de fluidos computacional (CFD) do sistema, o recurso computacional é um fator crítico a ser levado em consideração. Com base no exposto, este estudo avalia o desempenho de quatro mecanismos de reação semi-detalhados (DRM22, C1-C4 de Heghes, GRI 3.0 e Konnov), para modelar a cinética de combustão de gases de síntese derivados de biomassa em simulações de CFD. (Motores, turbinas, queimadores, entre outros). A metodologia consiste na realização de testes computacionais para obtenção de resultados relativos à variável de atraso na partida. As ditas simulações foram realizadas em um reator de pressão constante variando diferentes parâmetros de combustão. Os resultados obtidos com os mecanismos semi-detalhados foram comparados com os obtidos com um mecanismo detalhado (Westbrook), calculando os erros. Constatou-se que a aplicabilidade de cada modelo cinético depende das variáveis do processo analisadas, onde a qualidade dos seus as previsões são sempre inversamente proporcionais ao teor de hidrogênio no combustível. Vale ressaltar que o mecanismo GRI 3.0 apresentou o melhor desempenho geral.

Keywords : Biomassa; Gás de síntese; Combustão; Cinética química; Mecanismo de reação; Atraso na inicialização.

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