Publicação:
Otimização de mecanismos virtuais de cinética química: desenvolvimento de submecanismos satélites para predição de poluentes

dc.contributor.advisor-co1Serfaty, Ricardo
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5917199961355543pt_BR
dc.contributor.advisor1Vedovotto, João Marcelo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5630598971511798pt_BR
dc.contributor.referee1Vedovotto, João Marcelo
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dc.contributor.referee2Serfaty, Ricardo
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dc.contributor.referee3Moura Júnior, José dos Reis Vieira de
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dc.contributor.referee4Sacomano Filho, Fernando Luiz
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/975232905341977pt_BR
dc.creatorRezende, Estevan Bonadio Augusto
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5502673776710312pt_BR
dc.crossref.doibatchid7059e057-b9a0-46ea-ba8a-45aa3676b2c3
dc.date.accessioned2026-02-26T15:56:31Z
dc.date.available2026-02-26T15:56:31Z
dc.date.issued2026-02-12
dc.description.abstractThe advent and widespread use of heat engines, diesel engines, and internal combustion engines over the last centuries, coupled with the increasing use of fuels such as hydrocarbons, ammonia, and hydrogen, have resulted in a gradual increase in atmospheric pollutants. The need to reduce these emissions to comply with strict environmental regulations, such as those specified by the National Environment Council (CONAMA), drives the development of simulation tools. In this context, Computational Fluid Dynamics (CFD) with reactive chemistry modeling emerges as a powerful tool for prototyping, analyzing, and optimizing designs aimed at reducing pollutants. This work aims to develop kinetic mechanisms based on the Virtual Chemical Kinetics methodology for application in industrial boiler simulations. This methodology is adapted with the addition of satellite submechanisms, an approach developed in this thesis, to enable the tracking and prediction of pollutants, initially focusing on carbon monoxide (CO). The implementation of this predictive framework in the simulation code of the Fluid Mechanics Laboratory (MFLab) will serve as a precursor for future projects. Such projects aim to implement and expand this framework to other pollutants of interest, such as nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx). The main advantage of using this method, as opposed to detailed chemical kinetics, is the significant gain in computational performance, driven by the substantial reduction in the number of species and chemical reactions in the model.pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO advento e o aumento da utilização de máquinas térmicas, motores diesel e de combustão interna nos últimos séculos, aliado ao uso crescente de combustíveis como hidrocarbonetos, amônia e hidrogênio, têm resultado em um aumento gradual de poluentes atmosféricos. A necessidade de reduzir essas emissões, visando atender a legislações ambientais rigorosas, como as especificadas pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), impulsiona o desenvolvimento de ferramentas de simulação. Neste contexto, a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) com modelagem de química reativa surge como uma ferramenta poderosa para a prototipação, análise e otimização de projetos visando a redução de poluentes. Objetivo: o desenvolvimento de mecanismos cinéticos baseados na metodologia de Química Cinética Virtual, visando sua aplicação em simulações de uma caldeira industrial. Esta metodologia é adaptada com a adição de submecanismos satélites, a abordagem desenvolvida nesta dissertação, para possibilitar a marcação e predição de poluentes, focando inicialmente no monóxido de carbono (CO). A implementação desta base de predição no código de simulação do Laboratório de Mecânica dos Fluidos (MFLab) será precursor para projetos futuros. Tais projetos visam a implementação e expansão para outros poluentes de interesse, como óxidos de nitrogênio (NOx) e óxidos de enxofre (SOx). A principal vantagem do uso deste método, em detrimento do uso de mecanismos de cinética química detalhada, é o ganho significativo de desempenho computacional, promovido pela redução expressiva do número de espécies e reações químicas no modelo.pt_BR
dc.description.sponsorshipPetrobrás - Petróleo Brasileiro S.Apt_BR
dc.identifier.citationREZENDE, Estevan Bonadio Augusto. Otimização de mecanismos virtuais de cinética química: desenvolvimento de submecanismos satélites para predição de poluentes. 2026. 158 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.182pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.182pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48419
dc.languageporpt_BR
dc.orcid.putcode206893770
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/*
dc.sizeorduration158pt_BR
dc.subjectQuímica Cinética Virtualpt_BR
dc.subjectFormação de Poluentespt_BR
dc.subjectRedução de Mecanismospt_BR
dc.subjectEscoamentos Reativospt_BR
dc.subjectSubmecanismos Satélitespt_BR
dc.subjectVirtual Chemical Kineticspt_BR
dc.subjectPollutant Formationpt_BR
dc.subjectMechanism Reductionpt_BR
dc.subjectReactive Flowspt_BR
dc.subjectSatellite Submechanismspt_BR
dc.subject.autorizadoEngenharia mecânicapt_BR
dc.subject.autorizadoMecânica dos fluidospt_BR
dc.subject.autorizadoCinética químicapt_BR
dc.subject.autorizadoPoluentespt_BR
dc.subject.autorizadoToxicologia ambientalpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOSpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::PRINCIPIOS VARIACIONAIS E METODOS NUMERICOSpt_BR
dc.subject.odsODS 13. Ação contra a mudança global do clima - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos.pt_BR
dc.titleOtimização de mecanismos virtuais de cinética química: desenvolvimento de submecanismos satélites para predição de poluentespt_BR
dc.title.alternativeOptimization of virtual chemical kinetic mechanisms: development of satellite submechanisms for pollutant predictionpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dspace.entity.typePublication
person.identifier.orcid0009-0007-0371-274X
relation.isAuthorOfPublication132ac124-827b-48cc-a278-1d3e8f7ca697
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery132ac124-827b-48cc-a278-1d3e8f7ca697

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