| 1. Identity statement | ||||
| Reference Type | Report | |||
| Site | mtc-m21d.sid.inpe.br | |||
| Holder Code | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||
| Identifier | 8JMKD3MGP3W34T/458SMQL | |||
| Repository | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/08.12.20.00 | |||
| Last Update | 2022:01.04.19.56.26 (UTC) simone | |||
| Metadata Repository | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/08.12.20.00.56 | |||
| Metadata Last Update | 2022:07.08.19.41.27 (UTC) administrator | |||
| Citation Key | PereiraFach:2021:ShFlFo | |||
| Title | Shvab-Zel’dovich and Flamelet formulations applied on quasi-steady droplet combustion with soot formation and radiative heat transfer  | |||
| Project | Shvab-Zel’dovich and Flamelet formulations applied on quasi-steady droplet combustion with soot formation and radiative heat transfer | |||
| Year | 2021 | |||
| Access Date | 2024, May 09 | |||
| Type | RPQ | |||
| Number of Pages | 36 | |||
| Number of Files | 1 | |||
| Size | 966 KiB | |||
| 2. Context | ||||
| Author | 1 Pereira, Lucas Soares 2 Fachini Filho, Fernando | |||
| Resume Identifier | 1 2 8JMKD3MGP5W/3C9JH48 | |||
| Group | 1 2 COPDT-CGIP-INPE-MCTI-GOV-BR | |||
| Affiliation | 1 Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) 2 Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||
| Author e-Mail Address | 1 soarespereiralucas@gmail.com, lucas_spereira7777@hotmail.com 2 fernando.fachini@inpe.br | |||
| e-Mail Address | soarespereiralucas@gmail.com, lucas_spereira7777@hotmail.com | |||
| Institution | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais | |||
| City | São José dos Campos | |||
| Edition | 2a. | |||
| History (UTC) | 2021-08-12 20:03:06 :: simone :: -> 2021 2021-08-12 20:06:14 :: simone -> administrator :: 2021 2022-01-04 01:42:21 :: administrator -> simone :: 2021 2022-01-04 19:56:49 :: simone -> administrator :: 2021 2022-07-08 19:41:27 :: administrator -> :: 2021 | |||
| 3. Content and structure | ||||
| Is the master or a copy? | is the master | |||
| Content Stage | completed | |||
| Transferable | 1 | |||
| Keywords | droplet combustion Shvab-Zel’dovich soot formation combustão de gotícula formação de fuligem | |||
| Abstract | The present work, that started in August 2019, studies theoretically the quasi-steady combustion of an isolated droplet with the formation of soot. For this, an analysis was made on the conservation equations to determine the characteristic spatial and temporal scales of the problem, which were used for the nondimensionalization of those equation. The problem has spherical symmetry, which allows for a one-dimensional analysis of the problem. The quasi-steady combustion regime is justified by the fact that the thermal inertia of the gas phase close to the droplet is much less than that of the liquid phase, so the environment adapts thermically much faster than the droplet. The boiling temperature is considered for the whole droplet, i.e., all heat transferred to the droplet is used for the phase change (vaporization). It was admitted that the chemical process occurs at the Burke-Schumann limit, thus the reaction rate is infinitely fast which leads to infinitely thin flame. To solve the system of governing differential equations, the Shvab-Zeldovich formulation was used, which eliminates the dependence of the chemical reaction term, which is non-linear. Therefore, the mass fraction of species and the temperature field are described by the mixture fraction, Z, and excess enthalpy, H, equations. The boundary conditions were imposed at the surface of the droplet and in a region far from it. To describe the formation of soot in the problem, a simplified mathematical model was adopted. The resulting system of second order differential equations allow to be integrated analytically once, and the final system of first order differential equations is integrated numerically. The transport properties were considered as constant, the that allowed us to find analytical solutions for the system of differential equations resulting. The next step will be to implement a computational code to solve the system of nonlinear algebraic equations. RESUMO: O presente trabalho, que foi iniciado em Agosto de 2019, estuda teoricamente a combustão no regime quase-estacionário de uma gota isolada com a formação de fuligem. Para isso, foi feita uma análise das equações de conservação para determinar as escalas espaciais e temporais características do problema, as quais foram utilizadas para a adimensionalização dessas equações. O problema tem simetria esférica, o que permite uma análise unidimensional. O regime de combustão quase-estacionário é justificado pelo fato de que a inércia térmica da fase gasosa próxima à gota é muito menor que a da fase líquida, de modo que o ambiente se adapta muito mais rapidamente que a gota. A temperatura de ebulição foi considerada para toda a gota, isto é, todo o calor transferido para ela é usado para a mudança de fase (vaporização). Foi admitido que o processo químico ocorre no limite de Burke-Schumann, portanto a taxa de reação é infinitamente rápida, o que leva a chamas infinitamente finas. Para resolver o sistema de equações diferenciais governantes, foi utilizada a formulação de Shvab-Zeldovich, que elimina a dependência do termo de reação química, que não é linear. Portanto, a fração de massa das espécies e o campo de temperatura são descritos pelas equações da fração da mistura, Z, e de excesso de entalpia, H. As condições de contorno foram impostas na superfície da gota e em uma região distante da mesma. Para descrever a formação de fuligem no problema, foi adotado um modelo matemático simplificado. O sistema resultante de equações diferenciais de segunda ordem permite uma integração analítica, e o sistema final de equações diferenciais de primeira ordem é integrado numericamente. As propriedades de transporte foram consideradas como constantes, o que permitiu encontrar soluções analíticas para o sistema de equações diferenciais resultante. O próximo passo será implementar um código computacional para resolver o sistema de equações algébricas não lineares. | |||
| Area | COMB | |||
| Arrangement 1 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGIP > Shvab-Zel’dovich and Flamelet... | |||
| Arrangement 2 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > COEPE > PIBIC/PIBITI 2021 > Shvab-Zel’dovich and Flamelet... | |||
| Arrangement 3 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Acervo PIBIC/PIBITI > PIBIC/PIBITI 2021 > Shvab-Zel’dovich and Flamelet... | |||
| doc Directory Content | access | |||
| source Directory Content | there are no files | |||
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| 4. Conditions of access and use | ||||
| data URL | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/458SMQL | |||
| zipped data URL | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP3W34T/458SMQL | |||
| Language | en | |||
| Target File | Relatorio_Final_PIBIC_2020_2021_Lucas_Soares_Pereira.pdf | |||
| User Group | simone | |||
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| Read Permission | allow from all | |||
| Update Permission | not transferred | |||
| 5. Allied materials | ||||
| Previous Edition | sid.inpe.br/mtc-m21c/2021/01.25.21.23 | |||
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| Citing Item List | sid.inpe.br/mtc-m16c/2022/07.08.19.08 2 | |||
| Host Collection | urlib.net/www/2021/06.04.03.40 | |||
| 6. Notes | ||||
| Notes | Bolsa PIBIC/INPE/CNPq. | |||
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