Disciplina

Área

Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia > Fenómenos de Transferência

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Nível

Exame final (60%), um trabalho laboratorial (20%) e um trabalho computacional (20%).

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

3.0 h/semana

1.0 h/semana

0.5 h/semana

105.0 h/semestre

Objectivos

Transmitir os conceitos básicos de termoquímica e cinética química relevantes em combustão. Aplicar balanços de massa e energia a problemas de combustão. Descrever os principais combustíveis e as suas propriedades. Descrever os princípios de ignição, estabilização e extinção de chamas, e a estrutura das chamas de pré-mistura e difusão, em regimes laminar e turbulento. Apresentar modelos simples para descrever a queima de combustíveis líquidos e sólidos. Identificar os principais poluentes, mecanismos de formação e métodos de redução de emissões.

Programa

Importância da Combustão. Ciência e tecnologia da combustão.Termoquímica. Entalpias de formação e de combustão. Poder calorífico. Temperatura adiabática de chama. Equilíbrio químico. Constantes de equilíbrio. Grau de reacção. Dissociação. Cinética química. Reacção global e reacções elementares. Frequência de colisão. Energia de activação. Equação de Arrhenius. Taxa de reacção. Mecanismos de reacção. Equações de conservação para sistemas reactivos: equações de conservação da massa, quantidade de movimento, energia e espécies químicas. Fracção de mistura. Combustíveis gasosos, líquidos e sólidos.Chamas laminares de pré-mistura. Estrutura e propagação de chama laminar. Velocidade de propagação e espessura de chama. Limites de flamabilidade, quenching, retorno e descolamento de chama. Ignição. Estabilização de chama. Chamas laminares de difusão.Chamas de pré-mistura e de difusão turbulentas. Reactor de mistura perfeita. Chamas de combustíveis líquidos. Evaporação e combustão de uma gota esférica. Combustão de sprays.Chamas de combustíveis sólidos. Combustão de uma partícula de carvão. Mecanismos de formação de poluentes e métodos de controlo das emissões.

Metodologia de avaliação

Exame final (60%), um trabalho laboratorial (20%) e um trabalho computacional (20%).

Pré-requisitos

Componente Laboratorial

Princípios Éticos

Componente de Programação e Computação

Componente de Competências Transversais

Bibliografia

Principal

Combustão

Coelho, P. e Costa, M.

2007

Ed. Orion


Combustion

Glassman, I.

1996

Academic Press, 3ª Edição


An Introduction to Combustion ? Concepts and Applications

Turns, S.R.

2000

McGraw-Hill, 2ª Edição


Secundária

Combustion Aerodynamics

Beér, J.M. e Chigier, N.A.

1972

Applied Science Publishers Limited


Combustion. A Study in Theory, Fact and Application

Chomiak, J.

1990

Gordon and Breach Science Publishers


Applied Combustion

Keating, E.L.

1993

Marcel Dekker


Principles of Combustion

Kuo, K.K.

1996

John Wiley & Sons


Combustion Physics

Law, C.K.

2006

Cambridge University Press


Combustion and Mass Transfer

Spalding, D.B.

1979

Pergamon Press


Técnicas Instrumentais para a Análise de Escoamentos com Combustão

Heitor, M.V.

1991

Associação dos Estudantes do Instituto Superior Técnico, Secção de Folhas