Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/18568
Tipo: Trabalho de conclusão de graduação
Título: Simulação fluidodinâmica de um reator solar
Autor(es)/Inventor(es): Campos, Luiz Felipe de Oliveira
Orientador: Silva, Luiz Fernando Lopes Rodrigues
Coorientador: Lage, Paulo Laranjeira da Cunha
Resumo: Nos últimos anos tem havido uma crescente preocupação em relação à utilização das fontes convencionais de energia, provenientes basicamente de combustíveis fósseis, e seus impactos negativos sobre o meio ambiente. Por ser uma fonte de energia limpa e teoricamente inesgotável, a energia solar tem sido muito explorada e a via de armazenamento da mesma através de ciclos termoquímicos representa um dos desafios atuais neste campo de estudo. Atualmente, o armazenamento da energia solar é realizado termoquimicamente por meio de reações químicas endotérmicas, em que a fonte de energia é a radiação solar. A reação de redução térmica do óxido de zinco em reatores solares produz o zinco gasoso que, ao sofrer hidrólise, produz hidrogênio. Este último pode ser utilizado como combustível não poluente, representando uma possível solução no campo energético. Em estudos anteriores foi desenvolvida uma geometria ótima para o reator solar baseando-se na minimização da fração molar de zinco na região próxima à janela de entrada da radiação solar, o que evitaria sua deposição sobre a mesma e a consequente queda na eficiência de transmissão da radiação. O modelo matemático desenvolvido em tais estudos para a simulação do processo e posterior avaliação da geometria não levou em consideração os efeitos da radiação, os quais podem influenciar decisivamente no campo de escoamento. O objetivo principal do presente trabalho foi gerar um modelo matemático que levasse em consideração os efeitos do campo de radiação, analisar as possíveis modificações causadas sobre o escoamento e, consequentemente, avaliar a geometria proposta nas novas condições. De acordo com os resultados, foi possível concluir que apesar das grandes alterações nos perfis de velocidade e de temperatura, a geometria conseguiu manter a concentração de zinco baixa na região próxima à janela do reator, cumprindo assim seu objetivo. Entretanto, foi verificado que o projeto do reator permite zonas preferenciais de irradiação do leito, acarretando taxas mais baixas de reação nas regiões de menor incidência de radiação
Palavras-chave: Energia solar
Modelo matemático
Reator solar
Radiação
Assunto CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::TERMODINAMICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::REATORES QUIMICOS
Unidade produtora: Escola de Química
Editora: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação: Fev-2011
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: por
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:Engenharia Química

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