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Simulação de turbulência em largas escalas e modelo decomposição para produção de nanopartículas via Pirólise em Spray Flamejante

Processo:21/01067-8
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Data de Início da vigência: 01 de julho de 2021
Data de Término da vigência: 30 de junho de 2024
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Dirceu Noriler
Beneficiário:Dirceu Noriler
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Município da Instituição Sede:Campinas
Pesquisadores associados:Osvaldir Pereira Taranto
Assunto(s):Nanopartículas  Materiais nanoestruturados  Óxidos metálicos  Dinâmica dos fluidos computacional  Turbulência  Pirólise em spray flamejante 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:balanço populacional | Fluidodinâmica Computacional | Nanomateriais Multicomponentes | Pirólise em Spray Flamejante de Dupla Chama | Simulação de Largas Escalas | turbulência | Fluidodinâmica Computacionao; Nanopartículas

Resumo

Materiais nanoestruturados despertam interesse devido às suas características únicas desejadas em diversas áreas de aplicação, tais como catálise, pigmentação, farmacêutica e alimentos. Quando comparada com outras técnicas, a Pirólise em \textit{Spray} Flamejante (FSP) tem potencial para produção eficiente e barata de nanopartículas de alta pureza e estreita faixa de distribuição de tamanhos. A partir de um precursor de baixo custo, o processo de FSP é capaz de produzir partículas finas de óxidos metálicos com 1 a 200 nm. O escalonamento desse processo, assim como sua utilização na produção de novos materiais, exige amplo conhecimento a respeito dos fenômenos nele envolvidos e, para tanto, modelos matemáticos validados são cruciais. Em estudos anteriores já foram apresentados modelos capazes de fornecer resultados a respeito da temperatura da chama e até mesmo distribuição de tamanho das partículas com o uso de balanços populacionais. No entanto, ainda não se pode considerar que o processo FSP é compreendido em sua amplitude. Para tanto, um primeiro passo é o aumento da resolução com que a turbulência é resolvida com o objetivo de se obter maior precisão na descrição matemática. Além disso, ainda não se dispõe de um modelo capaz de prever a composição de nanopartículas multicomponente produzidas por meio FSP de dupla chama. Este projeto visa abordar estas questões utilizando técnicas de CFD acoplada à balanços populacionais multivariados, com foco no uso de códigos abertos. Uma análise sistemática da influência de diferentes parâmetros de processo e métodos de solução da equações de balanço populacional é também visada. Esta proposta dá continuidade a linha de pesquisa em síntese em aplicações de nanopartículas de óxido metálicos da Faculdade de Engenharia Química da Universidade Estadual de Campinas e fortalece a cooperação internacional entre esta instituição e a Universidade de Bremen, na Alemanha. Ao final deste projeto, são esperadas publicações em revistas internacionais e em congressos. (AU)

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Publicações científicas
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
NETO, PEDRO BIANCHI; BUSS, LIZOEL; STODT, MALTE F. B.; FRITSCHING, UDO; NORILER, DIRCEU. . APPLICATIONS IN ENERGY AND COMBUSTION SCIENCE, v. 15, p. 13-pg., . (20/08502-9, 21/01067-8)
BASTIANI, FABIO HENRIQUE; BIANCHI NETO, PEDRO; BUSS, LIZOEL; FRITSCHING, UDO; NORILER, DIRCEU. . FLOW TURBULENCE AND COMBUSTION, v. N/A, p. 33-pg., . (21/01067-8, 20/08502-9)