Dinâmica dos fluidos computacional aplicada a modelagem de incêndio e radiação térmica

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Silva, Marcelo André Cordeiro da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
• Palavras-chave em Português: Mechanical engineering; Computational fluid dynamics; Fires; Radiation; Simulation methods; Engenharia mecânica; Fluidodinâmica computacional; Incêndios; Radiação; Métodos de simulação; ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17953

O armazenamento de produtos inflamáveis e de combustíveis é uma atividade comum e empregada largamente em diversos locais como terminais de combustíveis, bases de transportadoras, garagens de ônibus, plantas industriais químicas e petroquímicas, refinarias e industrias em geral. Este tipo de atividade está relacionada à produção, distribuição, abastecimento ou consumo de produtos inflamáveis e de combustíveis. Pode ser destacado o armazenamento de combustíveis líquidos em grande, média e pequena quantidade em tanques à pressão atmosférica. Este armazenamento se dá em instalações que dependendo do seu porte, podem estar localizadas em áreas industriais, como por exemplo grandes plantas petroquímicas ou áreas de uso misto entre empresas e residências, como por exemplo bases de transportadoras e garagens de ônibus. O armazenamento de líquidos inflamáveis e de combustíveis voláteis à temperatura ambiente, oferece o risco da ocorrência de acidentes causadores de incêndio devido ao vazamento do seu inventário contido em tanques. Os tipos de incêndios que podem ocorrer devido a este vazamento são incêndio em poça, incêndio em nuvem e bola de fogo. A ocorrência de incêndio tem entre suas consequências físicas a emissão de radiação térmica que pode causar ferimentos ou até morte em pessoas atingidas. Diante de tal fato, a atividade de armazenamento de substâncias inflamáveis e de combustíveis voláteis à temperatura ambiente, é classificada como uma atividade de risco, onde de acordo com o nível de risco considerado torna-se necessária a avaliação das consequências da radiação térmica emitida por um possível cenário de incêndio. Atualmente, os estudos de análise de risco realizados para a avaliação de incêndios geralmente se utilizam de modelagens denominadas de semi - empíricas. Nestas modelagens o fogo é normalmente modelado como um sólido e são empregadas correlações e equações simplificadas para que se encontrem as distâncias correspondentes aos níveis de radiação térmica de interesse e assim se determine a distância considerada segura entre receptores sensíveis (residências, escolas, ginásios, hospitais, etc.) e o local do possível cenário de incêndio. Nesta dissertação é analisada a aplicação da dinâmica dos fluidos computacional (computational fluid dynamics - CFD) à modelagem de incêndio e propagação da radiação térmica emitida pelo mesmo. Utilizando-se o programa de CFD para modelagem de incêndio Fire Dynamics Simulator (FDS), são realizadas modelagens e simulações de incêndios em poça de combustível em tanque, e em bacia de contenção. São encontradas as distâncias atingidas pelos níveis de intensidade de radiação térmica de interesse e avaliada a aplicação de CFD para o estudo da radiação térmica emitida por incêndios em poça.