Dissertação

Numerical simulation of fire whirls EVALUATED

Nesta dissertação é desenvolvida uma análise numérica de vórtices de fogo obtidos em condições laboratoriais. O modelo de turbulência Reynolds Stress Transport é empregue juntamente com o modelo de combustão Eddy Break-Up e com modelos de radiação. O Vórtice de fogo 3D não estacionário é obtido recorrendo ao mesmo gerador de vórtice de fogo usado para trabalhos experimentais, consistindo em paredes com abertura forçando a entrada tangêncial de ar. A performance do modelo RST é comparada com observações experimentais e com modelos de duas equações RANS. É apresentada uma comparação detalhada entre previsões numéricas e observações experimentais, para uma gama de potências entre 2 e 300 kW. Os resultados estão de acordo com as observações experimentais e confirmam que o Burgers vórtice apresenta uma boa descrição da dinâmica do escoamento num vórtice de fogo. A dependência da altura de chama com a circulação foi deduzida recorrendo a leis de semelhança sendo validada com observações experimentais. Para cada potência considerada, foi encontrada uma circulação crítica que resulta na altura de chama máxima. Os campos turbulentos de vórtice de fogos são comparados com os campos de chamas sem rotação equivalentes, e são discutidos à luz do papel da supressão turbulenta e parâmetros de Richardson.
Vórtice de fogo, CFD, RST, Altura de chama, Circulação, Leis de semelhança

novembro 26, 2018, 18:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

José Carlos Fernandes Pereira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

José Manuel Da Silva Chaves Ribeiro Pereira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar