Estudo da influência de obstáculos na dispersão de gases para classificação de áreas de risco utilizando fluidodiâmica computacional.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: JUSTINO, Rodolpho Jung Silva. lattes
Orientador(a): ALVES, Jose Jailson Nicacio. lattes
Banca de defesa: SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo da. lattes, OLIVEIRA, Talles Caio Linhares de. lattes
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:
Fluidodinâmica computacional
Classificação de áreas
Gás inflamável
Modelagem computacional
Fluid dynamics
Classification of areas
Flammable gas
Computational modeling
Clasificación de áreas
Gas inflamable
Área do conhecimento CNPq:
Engenharia Química
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29227
Resumo: Neste trabalho, o efeito do raio e distância do obstáculo de uma fonte de emissão de um jato de gás combustível pressurizado sobre a extensão e volume da pluma de gás inflamável ao longo do eixo de liberação avaliado via Fluidodinâmica Computacional (CFD). O estudo de obstáculos é objeto de interesse na classificação de áreas de risco, tendo em vista que pouco é reportado na norma internacional IEC60079-10-1:2015. Os resultados deste trabalho têm importância para estudo de classificação de áreas de risco onde atmosferas explosivas podem ser formadas, regulamentados pela norma internacional IEC60079-10-1:2015. O software ANSYS CFX 16.1 foi utilizado nas simulações, foi também observada a influência do perfil de velocidade do jato com relação à posição do obstáculo, verificou-se que caso a velocidade máxima do jato ainda não tenha sido atingida, pode ser gerado outro perfil de dispersão e influenciar ativamente na classificação de áreas de risco. Observou-se que o obstáculo quebra o momento do jato, diminuindo a diluição do com ar ambiente e, como consequência a depender das condições de distância e raio do obstáculo em questão, aumentando ou diminuindo a pluma de gás e sua extensão ao longo da superfície do obstáculo. Finalmente, foi gerado um modelo matemático para extensão e volume para as dadas concentrações, o qual pode ser futuramente utilizado como base no estudo da classificação de áreas de risco.
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O software ANSYS CFX 16.1 foi utilizado nas simulações, foi também observada a influência do perfil de velocidade do jato com relação à posição do obstáculo, verificou-se que caso a velocidade máxima do jato ainda não tenha sido atingida, pode ser gerado outro perfil de dispersão e influenciar ativamente na classificação de áreas de risco. Observou-se que o obstáculo quebra o momento do jato, diminuindo a diluição do com ar ambiente e, como consequência a depender das condições de distância e raio do obstáculo em questão, aumentando ou diminuindo a pluma de gás e sua extensão ao longo da superfície do obstáculo. Finalmente, foi gerado um modelo matemático para extensão e volume para as dadas concentrações, o qual pode ser futuramente utilizado como base no estudo da classificação de áreas de risco.In this work, the effect of obstacle radius and distance from a pressurized fuel gas emission source has on the extension and volume of the flammable gas plume along the measurement axis evaluated via Computational Fluid Dynamics (CFD). The study of obstacles is an object of interest in hazardous area classification, given that little is reported in the international standard IEC60079- 10-1:2015. The results of this study are important on hazardous area classification where an explosive atmosphere can be form, these classifications are regulated by the IEC6007:10-12015 standard. ANSYS CFX 16 software was used on the computational simulations. The influence of the jet velocity profile was also observed in relation to the position and radius of the obstacle, it was verified that if the maximum jet velocity has not yet been reached, another jet profile can be generated, changing the dispersion and its approach. It was observed that the obstacle breaks the moment of the jet, decreasing the dilution of the gas with ambient air and, as a consequence, depending on the conditions of distance and radius of the obstacle in question, increasing or decreasing the gas plume and its extension along the surface. of the obstacle. Finally, a mathematical model was generated for the extension and volume for the given concentrations, which can be used in the future as a basis for hazardous area classification.Submitted by Francisca Araujo (rosaguedes251@hotmail.com) on 2023-04-03T19:47:10Z No. of bitstreams: 1 RODOLPHO JUNG SILVA JUSTINO - DISSERTAÇÃO (PPGEQ).pdf: 1578396 bytes, checksum: ea8b3f92ce9c2d67f2c158ad433eb688 (MD5)Made available in DSpace on 2023-04-03T19:47:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RODOLPHO JUNG SILVA JUSTINO - DISSERTAÇÃO (PPGEQ).pdf: 1578396 bytes, checksum: ea8b3f92ce9c2d67f2c158ad433eb688 (MD5) Previous issue date: 2022-07-05En este trabajo, el efecto del radio y la distancia del obstáculo de una fuente de emisión de un chorro de gas combustible presurizado sobre la longitud y el volumen de la pluma de gas inflamable a lo largo del eje de liberación evaluado a través de la dinámica de fluidos Computacional (CFD). El estudio de los obstáculos es objeto de interés en clasificación de áreas de riesgo, considerando que poco se informa en la norma internacional IEC60079-10-1:2015. Los resultados de este trabajo han importancia para el estudio de la clasificación de las áreas de riesgo donde las atmósferas se pueden formar explosivos, regulados por norma internacional CEI60079-10-1:2015. En las simulaciones se utilizó el software ANSYS CFX 16.1, también se observó la influencia del perfil de velocidad del chorro en relación con la posición del obstáculo, se verificó que si la velocidad máxima del chorro todavía no se ha logrado, se puede generar otro perfil de dispersión e influir clasificando activamente las áreas de riesgo. Se observó que el obstáculo rompe el impulso del chorro, reduciendo la dilución con el aire ambiente y, como consecuencia dependiendo de las condiciones de distancia y radio del obstáculo en cuestión. pregunta, aumentando o disminuyendo la pluma de gas y su extensión a lo largo de la superficie de obstáculos. Finalmente, se generó un modelo matemático para extensión y volumen para las concentraciones dadas, que pueden ser más utilizado como base para el estudio de la clasificación de áreas de riesgo.Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTEngenharia QuímicaFluidodinâmica computacionalClassificação de áreasGás inflamávelModelagem computacionalFluid dynamicsClassification of areasFlammable gasComputational modelingClasificación de áreasGas inflamableEstudo da influência de obstáculos na dispersão de gases para classificação de áreas de risco utilizando fluidodiâmica computacional.Study of the influence of obstacles on the dispersion of gases for classification of risk areas using computational fluid dynamics.Estudio de la influencia de los obstáculos en la dispersión de gases para la clasificación de áreas de riesgo usando dinámica de fluidos computacional.2022-07-052023-04-03T19:47:10Z2023-04-032023-04-03T19:47:10Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29227JUSTINO, Rodolpho Jung Silva. Estudo da influência de obstáculos na dispersão de gases para classificação de áreas de risco utilizando fluidodiâmica computacional. 2022. 81 fl. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022. Disponível em:http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29227info: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:UFCGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/29227/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALRODOLPHO JUNG SILVA JUSTINO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2022.pdfRODOLPHO JUNG SILVA JUSTINO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2022.pdfapplication/pdf1578396http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/29227/1/RODOLPHO+JUNG+SILVA+JUSTINO+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEQ+2022.pdfea8b3f92ce9c2d67f2c158ad433eb688MD51riufcg/292272023-04-03 17:22:09.249oai:localhost: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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:48512023-04-03T20:22:09Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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