Nome do Projeto
Modelagem matemática aplicada a combustão de biocombustíveis
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/09/2020 - 01/09/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Resumo
As simulações computacionais com mecanismos cinéticos detalhados na combustão de biocombustíveis tornam-se complicados pela existência de radicais altamente reativos que induzem rigidez significativa para as equações governamentais. Por conseguinte, existe a necessidade de desenvolver mecanismos reduzidos com menos variáveis e rigidez moderada, mantendo a precisão detalhada do mecanismo. Sendo assim, a modelagem matemática torna-se essencial para a análise e simulação de tais processos. Além disso, Regulamentos sobre poluentes cada vez mais rigorosos e cada vez mais presentes na demanda de energia, impulsionou a necessidade de desenvolvimento de
tecnologias de combustão de alta eficiência e combustíveis alternativos para combustão mais limpa, eficiente e ambientalmente sustentável. O evento de combustão, desempenho e emissões características de novas tecnologias de combustão são tipicamente controlados pelas características de autoignição dos combustíveis, destacando a importância das propriedades químicas do combustível.
Assim, mecanismos cinéticos químicos precisos são de grande importância para simulação de conceitos avançados de motor a combustão, assunto esse abortado nesse projeto.
Objetivo Geral
O objetivo principal deste trabalho é desenvolver uma estratégia para a diminuição do trabalho necessário para resolver o sistema resultante de equações de espécies químicas para biocombustíveis.
A estratégia de redução consiste em cinco etapas: 1) estimar a ordem de grandeza das taxas de reação química, 2) definir a cadeia principal, 3) aplicar o equilíbrio de estado estacionário e das equações parciais 4) justificar os pressupostos via análise assintótica e 5) estabelecer novos parâmetros para avaliação das espécies químicas.
A principal vantagem dos mecanismos reduzidos é a redução do trabalho necessário para resolver o sistema de equações químicas. Essa redução é proporcional a ordem do número de reações elementares presentes no mecanismo completo.
Comparar os resultados numéricos com dados existentes da literatura, advindos de softwares comerciais, como o GASEQ, por exemplo e ou por experimentos disponibilizados pelo Sandia National Laboratories, será um dos pontos abordados no projeto.
A estratégia de redução consiste em cinco etapas: 1) estimar a ordem de grandeza das taxas de reação química, 2) definir a cadeia principal, 3) aplicar o equilíbrio de estado estacionário e das equações parciais 4) justificar os pressupostos via análise assintótica e 5) estabelecer novos parâmetros para avaliação das espécies químicas.
A principal vantagem dos mecanismos reduzidos é a redução do trabalho necessário para resolver o sistema de equações químicas. Essa redução é proporcional a ordem do número de reações elementares presentes no mecanismo completo.
Comparar os resultados numéricos com dados existentes da literatura, advindos de softwares comerciais, como o GASEQ, por exemplo e ou por experimentos disponibilizados pelo Sandia National Laboratories, será um dos pontos abordados no projeto.