ISSN 2594-5327
54º Congresso anual — Vol. 54 , num. 1 (1999)
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Resumo
O presente trabalho descreve uma investigação numérica do processo de oxi-combustão em um forno de refusão de alumínio. O escoamento e a transferência de calor são determinados numericamente, utilizando o código comercial FLUENT, para duas configurações: um processo de combustão estagiada e um único queimador de oxigênio-combustível. Os jatos de gás natural e oxigênio são direcionados para o banho de alumínio, o qual é considerado como uma superfície isotérmica à temperatura de fusão do alumínio. As perdas de calor pelas paredes para o ambiente são desprezadas, uma vez que são pequenas se comparadas com a energia liberada durante o processo de combustão. O modelo de turbulência κ–ε foi selecionado para representar o escoamento turbulento. O processo de combustão foi determinado baseado nas leis de Arrhenius e Magnussen, e o Modelo de Transferência Discreta de Radiação foi aplicado para prever a transferência de calor por radiação. O processo numérico foi baseado no método de Volumes Finitos. As previsões numéricas permitiram a determinação dos padrões de chama, a distribuição de concentrações de espécies e a campos de velocidades. A dissipação da temperatura foi muito útil para avaliar o desempenho do forno. Regiões críticas associadas com regiões localizadas de altas temperaturas foram reveladas. O modelo numérico utilizado na simulação dos processos de oxi-combustão em um forno de refusão de alumínio mostrou-se como uma poderosa ferramenta para avaliar opções de projeto, como o tipo, o número e o posicionamento dos queimadores. O presente trabalho ilustra uma comparação preliminar de dois modelos, o primeiro com um processo estagiado de combustão e o segundo com um único queimador.
O presente trabalho descreve uma investigação numérica do processo de oxi-combustão em um forno de refusão de alumínio. O escoamento e a transferência de calor são determinados numericamente, utilizando o código comercial FLUENT, para duas configurações: um processo de combustão estagiada e um único queimador de oxigênio-combustível. Os jatos de gás natural e oxigênio são direcionados para o banho de alumínio, o qual é considerado como uma superfície isotérmica à temperatura de fusão do alumínio. As perdas de calor pelas paredes para o ambiente são desprezadas, uma vez que são pequenas se comparadas com a energia liberada durante o processo de combustão. O modelo de turbulência κ–ε foi selecionado para representar o escoamento turbulento. O processo de combustão foi determinado baseado nas leis de Arrhenius e Magnussen, e o Modelo de Transferência Discreta de Radiação foi aplicado para prever a transferência de calor por radiação. O processo numérico foi baseado no método de Volumes Finitos. As previsões numéricas permitiram a determinação dos padrões de chama, a distribuição de concentrações de espécies e a campos de velocidades. A dissipação da temperatura foi muito útil para avaliar o desempenho do forno. Regiões críticas associadas com regiões localizadas de altas temperaturas foram reveladas. O modelo numérico utilizado na simulação dos processos de oxi-combustão em um forno de refusão de alumínio mostrou-se como uma poderosa ferramenta para avaliar opções de projeto, como o tipo, o número e o posicionamento dos queimadores. O presente trabalho ilustra uma comparação preliminar de dois modelos, o primeiro com um processo estagiado de combustão e o segundo com um único queimador.
Palavras-chave
fornos de refusão de alumínio, simulação tridimensional
fornos de refusão de alumínio, simulação tridimensional
Como citar
Nieckele, Angela Ourivio; Naccache, Mônica Feijó; Gomes, Marcos Sebastião de Paula; Kobayashi, William Thom; Espsósito, José Eugênio.
INVESTIGAÇÃO NUMÉRICA DOS PROCESSOS DE OXI-COMBUSTÃO ESTAGIADA E NÃO ESTAGIADA EM UM FORNO DE REFUSÃO DE ALUMÍNIO,
p. 945-954.
In: 54º Congresso anual,
São Paulo, Brasil,
1999.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-C00624
