Publicação
Influência da temperatura no tratamento de produtos resultantes da gasificação dos resíduos sólidos urbanos (RSU)
| Resumo: | A quantidade de resíduos sólidos urbanos (RSU) tem vindo a aumentar com o crescimento económico, aumentando os problemas relacionados com as soluções de gestão sustentável. O tratamento térmico apresenta-se como uma opção válida para a redução da quantidade de resíduos pós-reciclagem a ser depositados em aterro. Recentes políticas de combate às alterações climáticas e à conservação dos recursos estimularam o desenvolvimento de energias renováveis e tecnologias de desvio aos aterros, originando assim uma importância renovada no desenvolvimento da tecnologia de gasificação. Neste trabalho no primeiro capítulo, um modelo bidimensional CFD (Computational Fluid Dynamics, dinâmica de fluidos computacional) para a gasificação de RSU foi desenvolvido e utilizada uma abordagem Euleriana-Euleriana para descrever o transporte de massa, movimento e energia para as fases sólida e gasosa. Este modelo é validado com base em dados experimentais, a partir da literatura. Os resultados numéricos obtidos estão em boa concordância com os resultados experimentais descritos. O segundo capítulo em questão aborda a combustão de gás de síntese, designado por syngas, numa câmara estática, utilizando abordagens experimentais e numéricas, a fim de obter a distância da chama e o fluxo de calor em chamas laminares de syngas. Foram consideradas três misturas típicas de H2, CO, CH4, CO2 e N2 representativas de syngas proveniente da gasificação de resíduos florestais, sendo a combustão laminar realizada num recipiente esférico estático. Foi utilizado um modelo bidimensional CFD, que requer o uso de um software, no caso o Fluent, e validado com os ensaios experimentais. O modelo clássico Woschni baseado nas hipóteses de convecção forçada e o modelo Rivère baseado na teoria cinética dos gases foram incluídos na abordagem de CFD. O estudo considera duas abordagens diferentes para reações químicas: o uso de oito reações e o modelo multi-zona. Foi realizada uma análise à temperatura e à pressão no interior do recipiente esférico, que em termos numéricos atingiu resultados em concordância com os experimentais. Este estudo poderá ser muito útil na previsão das condições físicas da distância da chama, uma vez que a medição da mesma não é possível, e a possibilidade de utilizar este modelo em motores de combustão interna. |
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| Autores principais: | Teixeira, André Filipe Leite |
| Assunto: | Gasificação Política ambiental Resíduos sólidos urbanos |
| Ano: | 2014 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso restrito |
| Instituição associada: | Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da UTAD |
| Resumo: | A quantidade de resíduos sólidos urbanos (RSU) tem vindo a aumentar com o crescimento económico, aumentando os problemas relacionados com as soluções de gestão sustentável. O tratamento térmico apresenta-se como uma opção válida para a redução da quantidade de resíduos pós-reciclagem a ser depositados em aterro. Recentes políticas de combate às alterações climáticas e à conservação dos recursos estimularam o desenvolvimento de energias renováveis e tecnologias de desvio aos aterros, originando assim uma importância renovada no desenvolvimento da tecnologia de gasificação. Neste trabalho no primeiro capítulo, um modelo bidimensional CFD (Computational Fluid Dynamics, dinâmica de fluidos computacional) para a gasificação de RSU foi desenvolvido e utilizada uma abordagem Euleriana-Euleriana para descrever o transporte de massa, movimento e energia para as fases sólida e gasosa. Este modelo é validado com base em dados experimentais, a partir da literatura. Os resultados numéricos obtidos estão em boa concordância com os resultados experimentais descritos. O segundo capítulo em questão aborda a combustão de gás de síntese, designado por syngas, numa câmara estática, utilizando abordagens experimentais e numéricas, a fim de obter a distância da chama e o fluxo de calor em chamas laminares de syngas. Foram consideradas três misturas típicas de H2, CO, CH4, CO2 e N2 representativas de syngas proveniente da gasificação de resíduos florestais, sendo a combustão laminar realizada num recipiente esférico estático. Foi utilizado um modelo bidimensional CFD, que requer o uso de um software, no caso o Fluent, e validado com os ensaios experimentais. O modelo clássico Woschni baseado nas hipóteses de convecção forçada e o modelo Rivère baseado na teoria cinética dos gases foram incluídos na abordagem de CFD. O estudo considera duas abordagens diferentes para reações químicas: o uso de oito reações e o modelo multi-zona. Foi realizada uma análise à temperatura e à pressão no interior do recipiente esférico, que em termos numéricos atingiu resultados em concordância com os experimentais. Este estudo poderá ser muito útil na previsão das condições físicas da distância da chama, uma vez que a medição da mesma não é possível, e a possibilidade de utilizar este modelo em motores de combustão interna. |
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