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S IMULAÇÃO D INÂMICA DO R EATOR DE P IRÓLISE DE B IOMASSA Profs. Argimiro Secchi e Evaristo Biscaia COQ862 – Métodos Numéricos para Sistemas Distribuídos.

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1 S IMULAÇÃO D INÂMICA DO R EATOR DE P IRÓLISE DE B IOMASSA Profs. Argimiro Secchi e Evaristo Biscaia COQ862 – Métodos Numéricos para Sistemas Distribuídos Michel Bessa dos Santos

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

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

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

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

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

7 2. M ODELO M ATEMÁTICO : Modelo de Transferência de Calor

8 2. M ODELO M ATEMÁTICO : Solução Numérica EDP Sistema de EDOs Solução Método dos Volumes Finitos Método Runge-Kutta

9 3. R EATOR DE P IRÓLISE DE B IOMASSA : L/D = 5 Transferência de Calor apenas radial

10 4. R ESOLUÇÃO DO M ODELO M ATEMÁTICO : Normalização das Variáveis

11 4. R ESOLUÇÃO DO M ODELO M ATEMÁTICO : Vista Superior Divisão dos Elementos de Volume Aproximações de Primeira Ordem

12 5. R ESULTADOS E D ISCUSSÕES : Convergência da Malha Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

13 5. R ESULTADOS E D ISCUSSÕES : Convergência da Malha Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

14 5. R ESULTADOS E D ISCUSSÕES : Convergência da Malha Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K Comparação entre N=6 e N=12

15 5. R ESULTADOS E D ISCUSSÕES : Convergência da Malha Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K Comparação entre N=12 e N=24

16 5. R ESULTADOS E D ISCUSSÕES : Convergência da Malha Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K Comparação entre N=24 e N=48

17 5. R ESULTADOS E D ISCUSSÕES : 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. R ESULTADOS E D ISCUSSÕES : 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. R ESULTADOS E D ISCUSSÕES : 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. C ONCLUSÃO : 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.


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