Dissertação

Multi-Parametric Analysis of Porous Radiant Burners APPROVED

A combustão em meios porosos inertes é uma maneira eficaz de obter elevadas potências radiantes para uma grande variedade de densidades de energia, reduzindo também as emissões de poluentes. Trata-se de um fenómeno muito complexo no que toca à interacção entre os diferentes modos de transferência de calor, tendo os parâmetros que os governam muito potencial de influenciar a optimização do desempenho. Avanços na prototipagem rápida permitem a criação de novas configurações de meios porosos, com muitas possibilidades de adaptar materiais, propriedades geométricas, térmicas e radiativas a um objectivo específico de projecto. Nesta tese, várias investigações paramétricas multidimensionais são realizadas com o objectivo de caracterizar o domínio das configurações ideais de queimadores radiantes, especificamente relativo à eficiência radiante e ao máximo da temperatura do sólido. Emprega-se um modelo unidimensional com duas equações de energia, cinética química detalhada e aproximação S6 para a equação de transferência radiativa. Os parâmetros do problema são desacopulados tanto quanto possível, deixando de lado as correlações existentes. É realizado um estudo sobre o comportamento da estabilidade da combustão, com o objetivo de compreender melhor o comportamento da chama, seguido do desenvolvimento de um código de aplicação encarregado do gestão autónoma de mais de 100 mil simulações interdependentes, sequencialmente. Constata-se que, dos 8 parâmetros investigados, a emissividade, a razão de excesso de ar, o coeficiente de extinção e o albedo são os parametros determinantes para alcançar melhor desempenho. Obtém-se um aumento da eficiência radiativa superior a 50 %.
combustão, meios porosos, queimador radiante, radiação, análise multi-parametrica
Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

José Manuel Da Silva Chaves Ribeiro Pereira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Miguel Abreu de Almeida Mendes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar