967 resultados para flame soot
Resumo:
n-heptane/air premixed turbulent flames in the high-Karlovitz portion of the thin reaction zone regime are characterized and modeled in this thesis using Direct Numerical Simulations (DNS) with detailed chemistry. In order to perform these simulations, a time-integration scheme that can efficiently handle the stiffness of the equations solved is developed first. A first simulation with unity Lewis number is considered in order to assess the effect of turbulence on the flame in the absence of differential diffusion. A second simulation with non-unity Lewis numbers is considered to study how turbulence affects differential diffusion. In the absence of differential diffusion, minimal departure from the 1D unstretched flame structure (species vs. temperature profiles) is observed. In the non-unity Lewis number case, the flame structure lies between that of 1D unstretched flames with "laminar" non-unity Lewis numbers and unity Lewis number. This is attributed to effective Lewis numbers resulting from intense turbulent mixing and a first model is proposed. The reaction zone is shown to be thin for both flames, yet large chemical source term fluctuations are observed. The fuel consumption rate is found to be only weakly correlated with stretch, although local extinctions in the non-unity Lewis number case are well correlated with high curvature. These results explain the apparent turbulent flame speeds. Other variables that better correlate with this fuel burning rate are identified through a coordinate transformation. It is shown that the unity Lewis number turbulent flames can be accurately described by a set of 1D (in progress variable space) flamelet equations parameterized by the dissipation rate of the progress variable. In the non-unity Lewis number flames, the flamelet equations suggest a dependence on a second parameter, the diffusion of the progress variable. A new tabulation approach is proposed for the simulation of such flames with these dimensionally-reduced manifolds.
Resumo:
Microalgas e cianobactérias têm sido amplamente recomendadas para biomonitoração de metais pesados e outros poluentes, sendo considerados indicadores sensíveis às alterações ambientais e utilizados como organismos testes na regulamentação dos níveis de metal. Estes micro-organismos fotossintetizantes são produtores primários da base da cadeia alimentar aquática e são os primeiros a serem afetados pela poluição por metais pesados. O cobre é um metal normalmente considerado como nutriente essencial para a vida aquática mas pode ser tóxico para algumas espécies. Portanto, neste estudo foram avaliados o efeito tóxico e a bioacumulação de cobre (II) em quatro espécies de micro-organismos fotoautotróficos componentes do fitoplâncton dulcícola, duas cianobactérias filamentosas (Anabaena sp. e Oscillatoria sp) e duas microalgas da classe das clorofíceas (Monorraphidium sp. e Scenedesmus sp.). O meio de cultivo utilizado nos ensaios foi o ASM-1 com e sem a presença de cobre (0,6 mg/L a 12 mg Cu2+/L) onde, o efeito tóxico do metal foi monitorado por contagem celular para as microalgas e por peso seco para as cianobactérias. A bioacumulação do metal foi avaliada da mesma forma para todos os micro-organismos, através de coletas de amostras no decorrer do experimento e determinação da concentração de cobre em solução por espectrometria de absorção atômica com chama. Os resultados obtidos mostram que o efeito tóxico do metal é diretamente proporcional à concentração inicial para os micro-organismos estudados, mas que o cobre (II) foi mais tóxico para as cianobactérias que para as microalgas verdes. A bioacumulação teve uma relação direta com o efeito tóxico do metal sobre os micro-organismos. Os resultados obtidos permitem sugerir que cobre (II) tem efeito negativo no fitoplâncton, inibindo o crescimento e alterando parâmetros metabólicos como a fotossíntese. A bioacumulação do metal pode comprometer os níveis tróficos da cadeia alimentar, afetando seu transporte para seres superiores
Resumo:
During the past few years the attention of architects, engineers and others encased in or connected with the building industry has been attracted to the possibilities of the application of welding processes to the joining of structural members. As oxy-acetylene welding was developed before electric arc welding became perfected it was only natural that the gas torch should be first considered. It developed however on examination of the two processes that while acetylene welding gave better results in most cases it was only in the hands of experts that it could consistently outscore the arc as a welding medium. Arc-welding has the advantage over the acetylene process, where each individual operator must use his own judgement as to the proper flame, in that a squad of arc-welders can work under the direction of a single expert supervisor who accepts the responsibility of fixing the current value and of determining the proper size of welding rod to be used on any given type of work.
Resumo:
Three different categories of flow problems of a fluid containing small particles are being considered here. They are: (i) a fluid containing small, non-reacting particles (Parts I and II); (ii) a fluid containing reacting particles (Parts III and IV); and (iii) a fluid containing particles of two distinct sizes with collisions between two groups of particles (Part V).
Part I
A numerical solution is obtained for a fluid containing small particles flowing over an infinite disc rotating at a constant angular velocity. It is a boundary layer type flow, and the boundary layer thickness for the mixture is estimated. For large Reynolds number, the solution suggests the boundary layer approximation of a fluid-particle mixture by assuming W = Wp. The error introduced is consistent with the Prandtl’s boundary layer approximation. Outside the boundary layer, the flow field has to satisfy the “inviscid equation” in which the viscous stress terms are absent while the drag force between the particle cloud and the fluid is still important. Increase of particle concentration reduces the boundary layer thickness and the amount of mixture being transported outwardly is reduced. A new parameter, β = 1/Ω τv, is introduced which is also proportional to μ. The secondary flow of the particle cloud depends very much on β. For small values of β, the particle cloud velocity attains its maximum value on the surface of the disc, and for infinitely large values of β, both the radial and axial particle velocity components vanish on the surface of the disc.
Part II
The “inviscid” equation for a gas-particle mixture is linearized to describe the flow over a wavy wall. Corresponding to the Prandtl-Glauert equation for pure gas, a fourth order partial differential equation in terms of the velocity potential ϕ is obtained for the mixture. The solution is obtained for the flow over a periodic wavy wall. For equilibrium flows where λv and λT approach zero and frozen flows in which λv and λT become infinitely large, the flow problem is basically similar to that obtained by Ackeret for a pure gas. For finite values of λv and λT, all quantities except v are not in phase with the wavy wall. Thus the drag coefficient CD is present even in the subsonic case, and similarly, all quantities decay exponentially for supersonic flows. The phase shift and the attenuation factor increase for increasing particle concentration.
Part III
Using the boundary layer approximation, the initial development of the combustion zone between the laminar mixing of two parallel streams of oxidizing agent and small, solid, combustible particles suspended in an inert gas is investigated. For the special case when the two streams are moving at the same speed, a Green’s function exists for the differential equations describing first order gas temperature and oxidizer concentration. Solutions in terms of error functions and exponential integrals are obtained. Reactions occur within a relatively thin region of the order of λD. Thus, it seems advantageous in the general study of two-dimensional laminar flame problems to introduce a chemical boundary layer of thickness λD within which reactions take place. Outside this chemical boundary layer, the flow field corresponds to the ordinary fluid dynamics without chemical reaction.
Part IV
The shock wave structure in a condensing medium of small liquid droplets suspended in a homogeneous gas-vapor mixture consists of the conventional compressive wave followed by a relaxation region in which the particle cloud and gas mixture attain momentum and thermal equilibrium. Immediately following the compressive wave, the partial pressure corresponding to the vapor concentration in the gas mixture is higher than the vapor pressure of the liquid droplets and condensation sets in. Farther downstream of the shock, evaporation appears when the particle temperature is raised by the hot surrounding gas mixture. The thickness of the condensation region depends very much on the latent heat. For relatively high latent heat, the condensation zone is small compared with ɅD.
For solid particles suspended initially in an inert gas, the relaxation zone immediately following the compression wave consists of a region where the particle temperature is first being raised to its melting point. When the particles are totally melted as the particle temperature is further increased, evaporation of the particles also plays a role.
The equilibrium condition downstream of the shock can be calculated and is independent of the model of the particle-gas mixture interaction.
Part V
For a gas containing particles of two distinct sizes and satisfying certain conditions, momentum transfer due to collisions between the two groups of particles can be taken into consideration using the classical elastic spherical ball model. Both in the relatively simple problem of normal shock wave and the perturbation solutions for the nozzle flow, the transfer of momentum due to collisions which decreases the velocity difference between the two groups of particles is clearly demonstrated. The difference in temperature as compared with the collisionless case is quite negligible.
Resumo:
Esta dissertação aborda o tema da imigração italiana à luz do imaginário daqueles que se dirigiam em massa para o Brasil, entre o final do século XIX e início do XX, em busca de um mundo novo, perseguindo o sonho de um Paraíso Terrestre, o país imaginário da Cocanha. O tema é abordado a partir de obras literárias, como o poema francês, datado do século XIII, o Fabliau da Cocanha e da narrativa Vita e Stòria di Nanetto Pipetta, que apresenta o jovem personagem imigrante clandestino vêneto, criado por Aquiles Bernardi, e cujas aventuras eram publicadas semanalmente em capítulos no jornal gaúcho Stafetta Riograndense, nos anos 1924-1925. A trama vivida pelo personagem que dá título à obra é fio condutor das reflexões apresentadas. Para o imigrante italiano, o imaginário sobre o Brasil como o país da Cocanha encontra neste personagem sua expressão fiel, mantendo acesa a chama da esperança de uma vida melhor para si e para as gerações futuras.
Resumo:
Regiões onde existem atividades portuárias estão mais susceptíveis à contaminação por hidrocarbonetos devido ao trânsito de embarcações e as operações de carga/descarga e, consequentemente, estão mais vulneráveis a sofrer impactos ambientais. Este trabalho avaliou a composição, distribuição e origem de hidrocarbonetos em oito regiões portuárias da costa sudeste brasileira: Santos-SP, São Sebastião-SP, Angra dos Reis-RJ, Itaguaí-RJ, Rio de Janeiro-RJ, Arraial do Cabo-RJ, Macaé-RJ e Vitória-ES. Foram coletadas amostras de sedimentos marinhos superficiais (02 cm) em duas campanhas (2009 e 2010). Para a análise dos hidrocarbonetos alifáticos e dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) foram utilizadas cromatografia em fase gasosa com detector de ionização de chama e cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas, respectivamente. As concentrações médias e os desvios-padrão do Total de nalcanos (μg g-1), Total de Alifáticos (μg g-1), HPAs Totais (ng g-1) e 16 HPAs prioritários (ng g-1) encontrados foram 6,55 4,52, 123,16 86,12, 1470,24 958,41 e 653,93 482,81 na região do porto de Santos-SP; 2,69 1,16, 35,29 15,22, 756,25 350,28 e 142,35 142,35 na região do porto de São Sebastião-SP; 3,11 2,34, 56,99 78,39, 777,62 821,32 e 82,33 84,62 na região do porto de Angra dos Reis-RJ; 5,58 3,28, 26,55 12,19, 1221,15 1070,87 e 92,28 93,14 na região do porto de Itaguaí-RJ; 5,09 2,03, 179,22 108,16, 3547,27 3081,18 e 1879,05 1792,69 na região do porto do Rio de Janeiro; 1,63 2,15, 51,54 39,50, 366,26 222,89 e 194,83 141,65 na região do porto de Arraial do Cabo-RJ; 3,92 2,69, 50,42 81,30, 643,97 637,61 e 182,46 265,87 na região do porto de Macaé-RJ; e 4,78 4,05, 45,31 32,84, 868,78 874,56 e 258,84 142,89 na região do porto de Vitória-ES, respectivamente. O nível de contaminação por hidrocarbonetos nas regiões estudadas variou de baixo a muito alto, mostrando que estes níveis não são diretamente compatíveis com o tamanho e o desenvolvimento urbano em torno de cada porto. Para a avaliação das fontes de contaminação foram usadas razões diagnósticas selecionadas da literatura. A mistura de fontes (pirolítica e petrogênica) foi considerada predominante na maioria das áreas, indicando a influência das atividades dos portos e dos aportes de entradas de contaminação por vias urbanas, industriais e atmosféricas.
Resumo:
O principal objetivo deste estudo é estimar o alcance dos poluentes emitidos pelo Aterro Controlado do Morro do Céu (ACMC), localizado em Niterói e as possíveis áreas afetadas. Utilizou-se um modelo matemático para o estudo do transporte e difusão dos poluentes que fornece a concentração nas vizinhanças, a partir dos dados de emissões, meteorológicos e topográficos. Foram analisados e tratados os dados meteorológicos e a topografia da região de alcance da pluma. As amostras foram coletadas por uma bomba de ar a uma vazão de 500 mL min-1 por um período de 10 min, em dois dias e horários diferentes. A câmara de fluxo empregada foi de 30 L e de PVC, no formato cilíndrico, cuja boca foi emborcada no solo por 5 cm e a amostragem realizada por uma válvula posicionada no fundo. Foram empregados como meios de amostragem cartuchos de carvão ativo de leito duplo e as análises químicas foram realizadas por cromatografia de fase gasosa com detecção por ionização na chama. Os resultados encontrados indicam que o ACMC pode conter quantidade significativa de vários compostos químicos, principalmente compostos orgânicos voláteis, impactando a vegetação, prejudicando a saúde e a qualidade de vida da população do seu entorno. Foram obtidos valores de compostos orgânicos voláteis acima de 400 g m-3 a menos que 500 m do ACMC. Considerando que o ACMC não será desativado em um tempo próximo, creches, escolas e postos de saúde devem ser deslocados para uma área onde o impacto dos poluentes atmosféricos seja menor, contribuindo para a melhoria da qualidade de vida da população
Resumo:
É difundido na literatura especializada que o uso de misturas de biodiesel e diesel de petróleo reduz as emissões dos compostos de enxofre. Esses compostos são responsáveis por inúmeras enfermidades respiratórias, além de provocar danos ao catalisador automotivo, contribuindo desta forma para a emissão de outros poluentes. Neste trabalho fez-se uma identificação dos compostos de enxofre, antes da queima no motor, presentes no diesel e em misturas de biodiesel/diesel de diferentes fontes. A metodologia empregada foi a cromatografia de fase gasosa e inicialmente empregou-se um detector de ionização por chama de hidrogênio para ajuste das condições operacionais, por ser um detector considerado universal e capaz de identificar tanto os majoritários hidrocarbonetos como os compostos de enxofre. Em seguida aplicou-se os parâmetros operacionais obtidos a um cromatógrafo à gás acoplado a um detector seletivo para enxofre, o SCD (sulphur chemiluminescence detector) para a identificação apenas dos compostos de enxofre. Após a obtenção dos dados teóricos em laboratório, foi realizada a análise de compostos mercaptídicos produzidas pelas emissões de um ônibus do Rio de Janeiro abastecido com diesel puro e misturas diesel/biodiesel nas proporções (v/v) 2% (B2), 5% (B5), 10% (B10), and 20% (B20). Os resultados indicaram uma redução dos compostos de enxofre proporcional à adição do biodiesel tanto na teoria quanto na prática