IMPACTO DA RADIAÇÃO NA MODELAGEM DE UMA CALDEIRA DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR

IMPACTO DA RADIAÇÃO NA MODELAGEM DE UMA CALDEIRA DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR

FERREIRA, D. J. O.; ARNAO, J. H. SOSA; MOREIRA, B. C.; RANGEL, L. P.; PARK, S. W.

Artigo:

A Fluidodinâmica Computacional (Computational Fluid Dynamics, CFD) tem sido amplamente usada para o desenvolvimento de modelos compreensivos de combustão heterogênea de biomassa. Avalia-se o impacto de diferentes modelos de radiação nos resultados da simulação CFD de uma caldeira de bagaço de cana. Os modelos utilizados, para escoamento turbulento é modelo k- padrão, para a combustão dos gases é EDM (Eddy Dissipation Model) com mecanismo composto de duas reações químicas de combustão do CH4, representando a liberação de hidrocarbonetos leves, e CO. Para o arraste das partículas de bagaço no meio contínuo gasoso é utilizado modelo Schiller-Naumann com os diâmetros de acordo sua análise granulométrica. A radiação foi analisada através de casos simulados sem radiação e a representando pelos métodos P1 e de Transferências Discretas (DTM). A discussão a respeito dos perfis térmicos e de composições químicas dos gases de combustão indicam características e fenômenos internos da fornalha úteis na escolha de condições de operação do equipamento.

A Fluidodinâmica Computacional (Computational Fluid Dynamics, CFD) tem sido amplamente usada para o desenvolvimento de modelos compreensivos de combustão heterogênea de biomassa. Avalia-se o impacto de diferentes modelos de radiação nos resultados da simulação CFD de uma caldeira de bagaço de cana. Os modelos utilizados, para escoamento turbulento é modelo k- padrão, para a combustão dos gases é EDM (Eddy Dissipation Model) com mecanismo composto de duas reações químicas de combustão do CH4, representando a liberação de hidrocarbonetos leves, e CO. Para o arraste das partículas de bagaço no meio contínuo gasoso é utilizado modelo Schiller-Naumann com os diâmetros de acordo sua análise granulométrica. A radiação foi analisada através de casos simulados sem radiação e a representando pelos métodos P1 e de Transferências Discretas (DTM). A discussão a respeito dos perfis térmicos e de composições químicas dos gases de combustão indicam características e fenômenos internos da fornalha úteis na escolha de condições de operação do equipamento.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0002-27791-176672

Referências bibliográficas

• [1] Ferreira, D.J.O.; Cardoso, M.; Park, S.W.; The impact of radiation on gas combustion modeling for a kraft recovery boiler. Proceedings of 11th International Symposium on Process Systems Engineering, Singapore,15-19 July 2012.
• [2] Lockwood, F.C.; Shah, N.G.; A new radiation solution method for incorporation in general combustion prediction procedures. Eighteenth Symposium (International) on Combustion. pp. 1405-1414, 1981 Mbiock, A.; Weber, R.; Radiations in Enclosures - Elliptic Boundary Value Problem. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2000.
• [3] Siegel, R.; Howell, R.; Thermal Radiation Heat Transfer. Third Edition. Taylor Andamp; Francis Inc., 1992.
• [4] Sosa-Arnao, J.H.; Modesto, M.; Nebra, S.A.; Two proposals to determine the efficiency of bagasse boiler. In Proceedings of the 6. Encontro de Energia no Meio Rural. 2006.
• [5] Sosa-Arnao, J.H.; Caldeiras aquatubulares de bagaço - Estudo do sistema de recuperação de energia. Tese de doutorado, UNICAMP, Campinas, SP, 2008 Sosa-Arnao, J. H.; Ferreira, D.J.O.; Santos, C.G ; Alvarez-Jácobo, J.E.; Rangel, L.P.; Park, S.W. A Influência da geometria do espargidor na injeção e queima de bagaço de cana-de-açúcar. COBEQ 2014 - XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química. Florianópolis, Brasil. 19-22 de Outubro de 2014.
• [6] Versteeg, H.K.; Malalasekera, W.; An introduction to computational fluid dynamics – the finite volume method. Second edition. England, Pearson Education Limited, 2007.

Como citar:

FERREIRA, D. J. O.; ARNAO, J. H. SOSA; MOREIRA, B. C.; RANGEL, L. P.; PARK, S. W.; "IMPACTO DA RADIAÇÃO NA MODELAGEM DE UMA CALDEIRA DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR", p-11111-11118. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0002-27791-176672