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Título: Modelagem CFD de explosões de pós em silos
Autor(es): Silva, Janaína de Andrade
Orientador: Gomes, Francisco Carlos
Coorientador(es): Correa, Jefferson Luiz Gomes
Membro da banca: Nascimento, José Wallace Barbosa do
Yanagi Junior, Tadayuki
Área de concentração: Modelagem de Sistemas Biológicos
Assunto: Explosão de pó
Fluidodinâmica computacional
Silo
Powder explosion
Computational fluid dynamics
Data de Defesa: 2012
Data de publicação: 2013
Agência de Fomento: Fundação de Amparo a Pesquisa de Minas Gerais (Fapemig)
Referência: SILVA, J. de A. Modelagem CFD de explosões de pós em silos. 2012. 121 p. Dissertação (Mestrado em Modelagem de Sistemas Biológicos)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.
Resumo: Uma das causas de acidentes em silos se deve às explosões. Estas são geradas pelo acúmulo de pó em suspensão em uma atmosfera confinada, juntamente com fonte de ignição e concentração de oxigênio capaz de propagar uma chama. A explosão pode chegar a proporções inimagináveis, causando danos materiais e perdas de vidas humanas. Na condução de pesquisas sobre explosões de pós são igualmente perigosas, pois existe o risco de vida na maioria dos ensaios. Para minimizar custos e o alto perigo na condução experimental são propostos estudos de modelagem. Um dos métodos para estudo deste fenômeno é a Fluidodinâmica Computacional (CFD), que pode simular com precisão uma explosão de pó. Este trabalho teve por objetivo analisar a mitigação da explosão de pó usando CFD, a partir de condições de contorno utilizando um maior número de variáveis. Foram usados pós de produtos armazenados, tomando como referência a influência do metano liberado pela degradação dos grãos em silos. Após várias simulações, verificou-se que as fontes de ignição relacionadas à temperatura são potencializadas com o aumento da concentração de metano em um silo. Constatou-se também uma diminuição na temperatura mínima de ignição da nuvem de pó, bem como a diminuição da energia mínima de ignição e concentração mínima de pó. O metano, como gás inerte em um silo, afeta diretamente o aumento da probabilidade de explosão de pó, relacionada à liberação de calor gerado pelo metano e seu alto poder de ignição.
One of the causes of accidents in silos is due to explosions. These are generated by the accumulation of suspended dust in a confined atmosphere, along with an ignition source and oxygen concentration capable of propagating a flame. The explosion can reach unimaginable proportions, causing property damage and loss of life. In conducting research on dust explosions is equally dangerous, as most trials are live threatening. Modeling studies are proposed to minimize costs and the high danger in conducting experimental studies. One of this phenomenon’s study methods is Computational Fluid Dynamics (CFD), which can accurately simulate a dust explosion. This study aimed at analyzing the mitigation of dust explosion using CFD, from boundary conditions using a larger number of variables. Dust of stored products were used taking as reference the influence of methane, released by degradation of grain silos. After several simulations it has been found that the ignition sources related to temperature are enhanced with the increase of methane concentration in a silo. A decrease in the minimum ignition temperature of the dust cloud, as well as a decrease of minimum ignition energy and minimum concentration of dust was also detected. Methane, as an inert gas in a silo, directly affects the increase in the probability of dust explosion, related to the release of the heat generated by the methane and its high ignition power.
Informações adicionais: Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas, área de concentração em modelagem de sistemas biológicos, para a obtenção do título de Mestre. ARTIGO 1 Modelagem de explosões de pó visando análise do aumento de temperatura ocasionada pelo metano em silos de açúcar. ARTIGO 2 Análise computacional da variação da temperatura mínima de ignição em explosões de pós em silos.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/428
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DEG - Engenharia de Sistemas e Automação - Mestrado (Dissertações)

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