Estudo numérico/experimental para medição tridimensional da temperatura e a emissividade da chama num forno que queima biomassa e instalação de um forno piloto equipado com sistema termográfico e espectrométrico

• Processo: 16/01493-9
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Vigência: 01 de maio de 2016 - 31 de janeiro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: Carlos Teofilo Salinas Sedano
• Beneficiário: Carlos Teofilo Salinas Sedano
• Instituição-sede: Pró-Reitoria Acadêmica. Universidade Santa Cecília (UNISANTA). Santos , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioenergia Combustão Biomassa Bagaço de cana-de-açúcar Medida de alta temperatura Radiação térmica Métodos numéricos

Resumo

A fim de aliviar o esforço computacional, em muitos problemas em fenômenos de transporte é interessante ter informação a respeito da temperatura local e/ou instantânea, assim como da distribuição de temperatura no domínio do problema. Este projeto se insere no projeto de cooperação internacional: "Brazil-China, Joint Research Center for Three-dimensional Monitoring and Control of Biomass Combustion". O objetivo deste projeto é realizar uma pesquisa numérica/experimental para a estimação da distribuição tridimensional da temperatura e a emissividade da chama e dos gases da combustão em um forno piloto que queima biomassa com o suporte da queima de óleo ou GLP para dar estabilidade ao processo de combustão. Será utilizado um sistema espectrométrico para capturar emissão radiativa em faixas espectrais estreitas e um sistema termográfico para detecção de imagens térmicas da chama capturadas na faixa de luz visível. A análise espectrométrica será levada adiante para observar e determinar a emissão radiativa do conteúdo de outros compostos químicos presentes em chamas de combustíveis de biomassa, entre outros, compostos de Sódio (Na) e Potássio Alcalino (K). O sistema de detecção de imagens térmicas baseado no método de duas cores será utilizado para estimar a temperatura e a emissividade da chama. Prevê-se a instalação de uma bancada piloto composta por um forno modular vertical que pode utilizar diferentes combustíveis simultaneamente (GLP/bagaço de cana; óleo/bagaço de cana de açúcar) no qual será instalado um sistema termográfico na faixa de luz visível e um sistema espectrométrico de faixa espectral estreita. Estes últimos equipamentos serão fornecidos e doados pelo governo Chinês no âmbito do projeto de cooperação em que se insere este projeto. Baseados nos resultados e na experiência adquirida no forno piloto serão feitas medições preliminares de temperatura numa usina da CPFL que queima bagaço de cana de açúcar. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SALINAS, CARLOS T.; PU, YANG; LOU, CHUN; DOS SANTOS, DEBORA B. Experiments for combustion temperature measurements in a sugarcane bagasse large-scale boiler furnace. APPLIED THERMAL ENGINEERING, v. 175, JUL 5 2020. Citações Web of Science: 0.

LOU, CHUN; ZHANG, ZHONGNONG. Experimental and numerical analysis of radiative entropy generation in industrial and boiler furnaces. JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY & RADIATIVE TRANSFER, v. 232, p. 27-34, JUL 2019. Citações Web of Science: 1.

ZAVALA-GUILLEN, I.; XAMAN, J.; SALINAS, C.; ISMAIL, K. A. R.; HERNANDEZ-PEREZ, I.; HERNANDEZ-LOPEZ, I. Optical thickness effect on natural convection in a vertical channel containing a gray gas. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 107, p. 510-519, APR 2017. Citações Web of Science: 1.