Estudo do efeito joule-thomson em liberações gasosas para classificação de áreas de risco.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: FREIRE, Ranny Rodrigues. lattes
Orientador(a): ALVES, José Jailson Nicácio. lattes
Banca de defesa: PEREIRA NETO, Antonio Tavernard., SOUZA, Andrey Oliveira de.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Substâncias inflamáveis
Hidrogênio
Joule-Thomson
Fluidodinâmica Computacional
Substances Flammable
Hydrogen
Computational Fluid Dynamics
Sustancias Inflamable
Hidrógeno
Dinámica de fluidos computacional
Substances Inflammable
Hydrogène
Mécanique des fluides numérique
Área do conhecimento CNPq:
ENGENHARIA QUÍMICA
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/32012
Resumo: Em plantas industriais onde é comum o manuseio de substâncias inflamáveis, atmosferas potencialmente explosivas podem ser formadas, por essa razão padrões de segurança devem ser seguidos. Neste sentido, a utilização de fluidodinâmica computacional (CFD) é importante para análises de risco mais criteriosas. A norma IEC 60079-10-1:2015 afirma que liberações de gases em alta pressão demonstram o efeito Joule-Thomson, enquanto para o hidrogênio ocorre o efeito reverso. Por sua vez, este estudo tem como objetivo fazer uso de CFD para observar a influência deste efeito. Os resultados demonstraram uma ligeira redução no perfil de temperatura para os gases em condições reais. As análises dos casos simulados em diferentes pressões concluíram que a variação de temperatura entre os gases hidrogênio e metano em condição de idealidade e não idealidade diminui conforme a pressão de armazenamento é reduzida. Os casos simulados com efeito da gravidade demonstraram que a não idealidade do gás exerce uma pequena influência na extensão da área classificada. Foi possível verificar também que o efeito Joule-Thomson não exerce influência significativa em liberações gasosas de alta pressão.
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As análises dos casos simulados em diferentes pressões concluíram que a variação de temperatura entre os gases hidrogênio e metano em condição de idealidade e não idealidade diminui conforme a pressão de armazenamento é reduzida. Os casos simulados com efeito da gravidade demonstraram que a não idealidade do gás exerce uma pequena influência na extensão da área classificada. Foi possível verificar também que o efeito Joule-Thomson não exerce influência significativa em liberações gasosas de alta pressão.In industrial plants where the handling of flammable substances is common, potentially explosive atmospheres can be formed, for this reason safety standards must be followed. In this case, the use of computational fluid dynamics (CFD) is important for more careful risk analysis. The IEC 60079-10-1: 2015 standard states that high pressure gas releases demonstrate the Joule-Thomson effect, while for hydrogen the reverse effect occurs. This study aims to use CFD to observe the influence of this effect. The results showed a slight reduction in the temperature profile for gases under real conditions. The analysis of the simulated cases at different pressures concluded that the temperature variation between gases hydrogen and methane in ideal and non-ideal conditions decreases as the storage pressure is reduced. The simulated cases with gravity effect demonstrated that the non-ideality of the gas has a small influence on the extension of the classified area. It was also possible to verify that the Joule-Thomson effect has no significant influence on high pressure gas releases.Submitted by Helder Soares Dantas (helder-dantas@hotmail.com) on 2023-10-16T13:07:40Z No. of bitstreams: 1 RANNY RODRIGUES FREIRE - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdf: 1205034 bytes, checksum: 6f04fc8ebca01d3d99ee1bb1fecb5055 (MD5)Made available in DSpace on 2023-10-16T13:07:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RANNY RODRIGUES FREIRE - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdf: 1205034 bytes, checksum: 6f04fc8ebca01d3d99ee1bb1fecb5055 (MD5) Previous issue date: 2021-01-07Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTENGENHARIA QUÍMICASubstâncias inflamáveisHidrogênioJoule-ThomsonFluidodinâmica ComputacionalSubstances FlammableHydrogenJoule-ThomsonComputational Fluid DynamicsSustancias InflamableHidrógenoJoule-ThomsonDinámica de fluidos computacionalSubstances InflammableHydrogèneJoule-ThomsonMécanique des fluides numériqueEstudo do efeito joule-thomson em liberações gasosas para classificação de áreas de risco.Study of the joule-thomson effect in gaseous releases for classification of risk areas.2021-01-072023-10-16T13:07:40Z2023-10-162023-10-16T13:07:40Zhttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/32012FREIRE, Ranny Rodrigues. Estudo do efeito joule-thomson em liberações gasosas para classificação de áreas de risco. 2023. 51 f. Dissertação Mestrado em Engenharia Química – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2023.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTRANNY RODRIGUES FREIRE - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdf.txtRANNY RODRIGUES FREIRE - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdf.txttext/plain59143https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/32012/3/RANNY+RODRIGUES+FREIRE+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEQ%29+2021.pdf.txt3bf4ca93156ee9973fe792b2eee89c07MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/32012/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALRANNY RODRIGUES FREIRE - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdfRANNY RODRIGUES FREIRE - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2021.pdfapplication/pdf1205034https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/32012/1/RANNY+RODRIGUES+FREIRE+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEQ%29+2021.pdf6f04fc8ebca01d3d99ee1bb1fecb5055MD51riufcg/320122025-07-24 08:55:37.695oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T11:55:37Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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