Desenvolvimento de técnicas de modelagem de combustão de sprays multicomponente baseados em biocombustíveis

• Processo: 21/14245-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de maio de 2022 - 30 de abril de 2024
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: Fernando Luiz Sacomano Filho
• Beneficiário: Fernando Luiz Sacomano Filho
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Combustão turbulenta Combustão de sprays líquidos Simulação de grandes escalas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: CFD (Computational Fluid Dynamics) | combustao de spray | combustão turbulenta | evaporação de gota multi componente | LES (Large Eddy Simulation) | quimica tabelada | combustão

Resumo

A combustão de sprays líquidos é um processo que pode ser encontrado em vários setores de uma economia, como, por exemplo: energia, transporte e indústria. É fato que, existe uma tendência crescente para a redução do consumo de combustíveis fósseis, porém o emprego de processos de combustão de spray é uma demanda perene. Recentemente, a combustão de spray tem-se demonstrado processo fundamental em novas tecnologias para a geração de energia limpa e para produção de novos materiais. Específico ao setor de transportes, a combustão de spray é processo integrante em tecnologias de transição energética. Entretanto, a complexidade dos fenômenos subjacentes à combustão de sprays, a qual é intensificada ao se considerar a característica multicomponente de combustíveis líquidos, impõe vários desafios para técnicas de modelagem. Para abordar este tema, a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) é ferramenta indispensável. Ao se avaliar o estado da arte, nota-se uma clara demanda por melhorias a fim de fornecer ferramentas confiáveis e eficientes à indústria e à academia. Tendo em vista o atendimento dessa demanda, este projeto propõe o desenvolvimento de técnicas de modelagem de chamas de spray no contexto da Simulação das Grandes Escalas (LES) acoplado com o método FGM (Flamelet Generated Manifolds). Ambas as técnicas têm sido utilizadas pelo autor desta proposta e têm demonstrado grande confiabilidade e robustez para abordar a combustão de sprays monocomponentes. Atenção também é dada à combustão de etanol hidratado, aspecto que estende o escopo deste estudo para sprays multicomponente. É importante destacar que esta proposta dá sequência e aprofundamento ao projeto FAPESP: 2017/06815-7. (AU)