Redução sistemática de mecanismos cinéticos de combustão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2011
Autor(a) principal: Martins, Ivana
Orientador(a): De Bortoli, Álvaro Luiz
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Cinética química
Combustão
Palavras-chave em Inglês:
Combustion
Kinetic mechanisms
Reduced schemes
Chemical kinetics
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/35625
Resumo: Mecanismos de cinética química detalhada são rotineiramente usados para descrever, a nível molecular, a transformação de reagentes em produtos de combustão, que ocorre através de muitas etapas elementares. Seu uso em modelos computacionais para simular processos de combustão pode gerar informações para melhorar o processo de uso do combustível e o desempenho do processo de combustão, e para quantificar as emissões a partir deste processo. Assim, para descrever um processo de oxidação, o esforço computacional se torna muito grande, exigindo simplificações do mecanismo. O desenvolvimento de mecanismos de cinética química reduzida para processos de combustão visa reduzir a esforço computacional na análise numérica de chamas. Os modelos cinéticos reduzidos podem substituir as equações diferenciais das espécies intermediárias, que são consideradas estarem em estado estacionário, através de relações algébricas. Desta forma, este trabalho desenvolve um método para reduzir a cinética química para a combustão do hidrogênio, monóxido de carbono, e hidrocarbonetos C1- C7, utilizando os pressupostos de estado estacionário. Um mecanismo cinético detalhado do processo de combustão de 439 reações elementares foi estudado e reduzido a mecanismos com, no máximo, 9 passos globais. Comparações de dados experimentais com simulações do perfil de fração de massa de CO2 e H2O, produzidos utilizando o mecanismo cinético reduzido do metano, propano e n-heptano demonstram boa concordância, validando estes mecanismos e, consequentemente, aumentando a confiabilidade dos demais mecanismos estudados.
id URGS_68bed9769cd7149901ba67be6d0503d2
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/35625
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str
spelling Martins, IvanaDe Bortoli, Álvaro LuizCardozo, Nilo Sérgio Medeiros2011-12-17T01:20:25Z2011http://hdl.handle.net/10183/35625000793544Mecanismos de cinética química detalhada são rotineiramente usados para descrever, a nível molecular, a transformação de reagentes em produtos de combustão, que ocorre através de muitas etapas elementares. Seu uso em modelos computacionais para simular processos de combustão pode gerar informações para melhorar o processo de uso do combustível e o desempenho do processo de combustão, e para quantificar as emissões a partir deste processo. Assim, para descrever um processo de oxidação, o esforço computacional se torna muito grande, exigindo simplificações do mecanismo. O desenvolvimento de mecanismos de cinética química reduzida para processos de combustão visa reduzir a esforço computacional na análise numérica de chamas. Os modelos cinéticos reduzidos podem substituir as equações diferenciais das espécies intermediárias, que são consideradas estarem em estado estacionário, através de relações algébricas. Desta forma, este trabalho desenvolve um método para reduzir a cinética química para a combustão do hidrogênio, monóxido de carbono, e hidrocarbonetos C1- C7, utilizando os pressupostos de estado estacionário. Um mecanismo cinético detalhado do processo de combustão de 439 reações elementares foi estudado e reduzido a mecanismos com, no máximo, 9 passos globais. Comparações de dados experimentais com simulações do perfil de fração de massa de CO2 e H2O, produzidos utilizando o mecanismo cinético reduzido do metano, propano e n-heptano demonstram boa concordância, validando estes mecanismos e, consequentemente, aumentando a confiabilidade dos demais mecanismos estudados.Detailed chemical kinetic mechanisms are routinely used to describe, at the molecular level, the transformation of reactants to products of combustion, which occurs via many elementary steps. Its use in computer models to simulate combustion processes can generate information to improve the fuel quality and performance of the combustion process, and to quantify the emissions from this process. Thus, to describe a process of oxidation, the computational effort becomes very large, requiring simplifications of the reaction mechanism. The development of reduced kinetic mechanisms for combustion processes aims to reduce the computational effort necessary for the numerical analysis. The reduced models can replace the differential equations of the intermediate species, which are considered to be in steady state, through algebraic relationships. In this way, this work develops a method for reducing the kinetics of combustion for hydrogen, carbon monoxide and hydrocarbons C1-C7, using assumptions of steady-state. A detailed kinetic mechanism containing 439 elementary reactions was analysed and reduced mechanisms with up to 10 steps were developed. Comparisons between experiment and simulations for the reduced kinetic mechanism of methane and propane, show good agreement, validating these mechanisms, and consequently, increasing the reliability of the others mechanisms studied.application/pdfporCinética químicaCombustãoCombustionKinetic mechanismsReduced schemesChemical kineticsRedução sistemática de mecanismos cinéticos de combustãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaPorto Alegre, BR-RS2011mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000793544.pdf000793544.pdfTexto completoapplication/pdf869961http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/35625/1/000793544.pdfa6e2f84b08ff6508e0ca0d27a7db78cbMD51TEXT000793544.pdf.txt000793544.pdf.txtExtracted Texttext/plain142579http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/35625/2/000793544.pdf.txt96059221a194a03ac6ba3a91c2c80fb1MD52THUMBNAIL000793544.pdf.jpg000793544.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1041http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/35625/3/000793544.pdf.jpgbc38829f933d7040bfa73eff3aa3f87fMD5310183/356252018-10-19 10:22:31.515oai:www.lume.ufrgs.br:10183/35625Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532018-10-19T13:22:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Redução sistemática de mecanismos cinéticos de combustão
title Redução sistemática de mecanismos cinéticos de combustão
spellingShingle Redução sistemática de mecanismos cinéticos de combustão
Martins, Ivana
Cinética química
Combustão
Combustion
Kinetic mechanisms
Reduced schemes
Chemical kinetics
title_short Redução sistemática de mecanismos cinéticos de combustão
title_full Redução sistemática de mecanismos cinéticos de combustão
title_fullStr Redução sistemática de mecanismos cinéticos de combustão
title_full_unstemmed Redução sistemática de mecanismos cinéticos de combustão
title_sort Redução sistemática de mecanismos cinéticos de combustão
author Martins, Ivana
author_facet Martins, Ivana
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Martins, Ivana
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv De Bortoli, Álvaro Luiz
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Cardozo, Nilo Sérgio Medeiros
contributor_str_mv De Bortoli, Álvaro Luiz
Cardozo, Nilo Sérgio Medeiros
dc.subject.por.fl_str_mv Cinética química
Combustão
topic Cinética química
Combustão
Combustion
Kinetic mechanisms
Reduced schemes
Chemical kinetics
dc.subject.eng.fl_str_mv Combustion
Kinetic mechanisms
Reduced schemes
Chemical kinetics
description Mecanismos de cinética química detalhada são rotineiramente usados para descrever, a nível molecular, a transformação de reagentes em produtos de combustão, que ocorre através de muitas etapas elementares. Seu uso em modelos computacionais para simular processos de combustão pode gerar informações para melhorar o processo de uso do combustível e o desempenho do processo de combustão, e para quantificar as emissões a partir deste processo. Assim, para descrever um processo de oxidação, o esforço computacional se torna muito grande, exigindo simplificações do mecanismo. O desenvolvimento de mecanismos de cinética química reduzida para processos de combustão visa reduzir a esforço computacional na análise numérica de chamas. Os modelos cinéticos reduzidos podem substituir as equações diferenciais das espécies intermediárias, que são consideradas estarem em estado estacionário, através de relações algébricas. Desta forma, este trabalho desenvolve um método para reduzir a cinética química para a combustão do hidrogênio, monóxido de carbono, e hidrocarbonetos C1- C7, utilizando os pressupostos de estado estacionário. Um mecanismo cinético detalhado do processo de combustão de 439 reações elementares foi estudado e reduzido a mecanismos com, no máximo, 9 passos globais. Comparações de dados experimentais com simulações do perfil de fração de massa de CO2 e H2O, produzidos utilizando o mecanismo cinético reduzido do metano, propano e n-heptano demonstram boa concordância, validando estes mecanismos e, consequentemente, aumentando a confiabilidade dos demais mecanismos estudados.
publishDate 2011
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2011-12-17T01:20:25Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2011
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/35625
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 000793544
url http://hdl.handle.net/10183/35625
identifier_str_mv 000793544
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/35625/1/000793544.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/35625/2/000793544.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/35625/3/000793544.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv a6e2f84b08ff6508e0ca0d27a7db78cb
96059221a194a03ac6ba3a91c2c80fb1
bc38829f933d7040bfa73eff3aa3f87f
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1797064969755295744

Registros relacionados