Simulação Dinâmica do Reator de Pirólise de Biomassa

Apresentação em tema: "Simulação Dinâmica do Reator de Pirólise de Biomassa"— Transcrição da apresentação:

1 Simulação Dinâmica do Reator de Pirólise de Biomassa
COQ862 – Métodos Numéricos para Sistemas Distribuídos Profs. Argimiro Secchi e Evaristo Biscaia Simulação Dinâmica do Reator de Pirólise de Biomassa Michel Bessa dos Santos

2 1. Introdução: Aumento do consumo de combustíveis não renováveis
Alto nível de energia devido ao teor carbônico

3 1. Introdução: Pirólise Isento de agente oxidante
Temperaturas Relativamente Baixas ( ºC)

4 1. Introdução: Produtos de Pirólise Gás Carvão Alcatrão (Bio-óleo)

5 Modelo Cinético da Reação Primária
2. Modelo Matemático: Modelo Cinético da Reação Primária Condição Inicial: t = 0, B = 1, C1 = 0

6 Modelo Cinético da Reação Secundária
2. Modelo Matemático: Modelo Cinético da Reação Secundária Condição Inicial: t = 0, C2 = 0

7 Modelo de Transferência de Calor
2. Modelo Matemático: Modelo de Transferência de Calor

8 Método dos Volumes Finitos
2. Modelo Matemático: Solução Numérica Sistema de EDOs EDP Solução Método dos Volumes Finitos Método Runge-Kutta

9 3. Reator de Pirólise de Biomassa:
L/D = 5 Transferência de Calor apenas radial

10 4. Resolução do Modelo Matemático:
Normalização das Variáveis

11 4. Resolução do Modelo Matemático:
Vista Superior Divisão dos Elementos de Volume Aproximações de Primeira Ordem

12 5. Resultados e Discussões:
Convergência da Malha Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

13 5. Resultados e Discussões:
Convergência da Malha Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

14 5. Resultados e Discussões:
Convergência da Malha Comparação entre N=6 e N=12 Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

15 5. Resultados e Discussões:
Convergência da Malha Comparação entre N=12 e N=24 Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

16 5. Resultados e Discussões:
Convergência da Malha Comparação entre N=24 e N=48 Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

17 5. Resultados e Discussões:
Validação do Modelo Comparação da fração mássica residual do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 303K, Tf = 773K) Comparação da temperatura do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 303K, Tf = 673K)

18 5. Resultados e Discussões:
Validação do Modelo Comparação da fração mássica residual do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 287K, Tf = 593K) Comparação da temperatura do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 287K, Tf = 593K)

19 5. Resultados e Discussões:
Validação do Modelo Comparação da fração mássica residual do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 287K, Tf = 683K) Comparação da temperatura do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 287K, Tf = 683K)

20 5. Conclusão: O modelo consegue reproduzir a tendência dos pontos;
Não foi obtida uma boa predição dos dados experimentais; Uma abordagem mais refinada (menos simplificado) para melhorar a predição.