Estudo da combustão de spray multi-componente baseado em bio-combustível utilizando dinâmica dos fluidos computacional

• Processo: 17/06815-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Guenther Carlos Krieger Filho
• Beneficiário: Fernando Luiz Sacomano Filho
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Combustão Biocombustíveis Dinâmica dos fluidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: combustão | Dinâmica dos Fluidos Computacional | Fgm | multicomponente | Simulação das grandes escalas | spray | Combustão

Resumo

A combustão de sprays líquidos é um dos processos de conversão de energia mais populares em meios de transporte. Na maioria das aplicações práticas, combustíveis líquidos são compostos por diferentes substâncias químicas. Essa característica significantemente aumenta as complexidades da física subjacente à combustão de sprays. Para abordar este tema, a dinâmica dos fluidos computacional torna-se uma ferramenta indispensável. A análise do estado da arte demonstra que muitas melhorias devem ser feitas para fornecer ferramentas confiáveis e eficientes à indústria. Tendo isso em vista, uma proposta de pesquisa para a modelagem de chamas de spray multicomponentes sob o contexto da simulação das grandes escalas acoplado com o método FGM (do inglês - Flamelet Generated Manifolds) é apresentada. Ambas técnicas têm demonstrado grande confiabilidade e capacidade para abordar a combustão de sprays monocomponentes. Portanto, ambas são partes integrantes da metodologia apresentada neste relatório. Atenção também é dada à combustão de etanol hidratado, em observância a sua importância para a indústria brasileira. Especificamente, este documento consiste em um projeto de pós-doutorado em cooperação com o Laboratório de Engenharia Térmica e Ambiental da Universidade de São Paulo e o Instituto de Energia e Termoeletricidade da Universidade de Tecnologia de Darmstadt (Alemanha), onde o candidato concluiu seu doutoramento. A forte conexão entre ambas unidades de pesquisa e aos tópicos envolvidos no trabalho de doutorado do candidato torna esta proposta muito promissora. É importante ressaltar que este trabalho pretender contribuir com os projetos FAPESP 2013/50238-3 e 2015/18029-0. (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)

SACOMANO FILHO, FERNANDO LUIZ; DRESSLER, LOUIS; HOSSEINZADEH, ARASH; SADIKI, AMSINI; KRIEGER FILHO, GUENTHER CARLOS. Investigations of Evaporative Cooling and Turbulence Flame Interaction Modeling in Ethanol Turbulent Spray Combustion Using Tabulated Chemistry. FLUIDS, v. 4, n. 4, DEC 2019. (17/06815-7)

SACOMANO FILHO, FERNANDO LUIZ; KRIEGER FILHO, GUENTHER CARLOS; VAN OIJEN, JEROEN ADRIANUS; SADIKI, AMSINI; JANICKA, JOHANNES. A novel strategy to accurately represent the carrier gas properties of droplets evaporating in a combustion environment. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 137, p. 1141-1153, JUL 2019. (17/06815-7)

SACOMANO FILHO, FERNANDO LUIZ; SANTOS, ARTUR CARVALHO; VIE, AYMERIC; KRIEGER FILHO, GUENTHER CARLOS. A new robust modeling strategy for multi-component droplet heat and mass transfer in general ambient conditions. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 194, p. 18-pg., 2022-06-07. (17/06815-7, 18/03849-0)