Monolith structures, materials, properties and uses

Simulating Engineering Flows through Complex Porous Media via the Lattice Boltzmann Method

“…For K = 150 [48], Equation (16) delivers a value of k ∼ 7.5 × 10 −11 m 2 , which is in fair agreement with the permeability of the catalytic substrates used in automotive applications [13,48]. Table 1 resumes the main parameters adopted for the LBM simulations.…”

“…Since the conversion parameter p represents the amount of product species released from the reactor active sites, we fix a 90% reaction rate by posing p = 0.9. Concerning the substrate structural characteristics, the ε parameter is set to ∼0.7, which is a common value for automotive catalytic supports [13]. Given the substrate geometry, this yields an average pore diameter of D p ∼ 100 µm.…”

“…A special class of engineering problems is represented by flows through porous media, which are often encountered in heat transfer devices [9][10][11][12] as well as chemical reactors [13,14] and different types of fuel cell technologies [15,16]. The detailed modeling of transport phenomena in porous media might be a very demanding task, due to the coexistence of a broad range of physical (sometimes from macro-to nano-) scales across the same global domain [17][18][19].…”

A poluição gerada por máquinas de combustão interna movidas à diesel - a questão dos particulados. Estratégias atuais para a redução e controle das emissões e tendências futuras

“…Entretanto, existem limites físicos, onde reduções posteriores são possíveis apenas com o uso de filtros para particulados 3,37 . A filtração do material particulado não é um problema a princípio, visto que, atualmente, uma grande variedade de filtros está disponível no mercado, baseados em substratos cerâmicos ou metálicos, os quais permitem a captura de 70 a 95% da massa total de material particulado produzido 45,78,81,82 . Os filtros mais utilizados comercialmente são constituídos por substratos cerâmicos, seja na forma extrudada, na forma de pastilhas, ou mesmo no tipo chamado de "espuma cerâmica".…”

“…Entretanto, devido à rápida acumulação de material particulado nos filtros, se faz necessária a aplicação seqüencial de um processo de regeneração a fim de se eliminar a massa de material particulado coletada, de maneira a manter o veículo em condições de operar com eficiência dentro dos limites aceitáveis 34 . Os métodos de regeneração utilizados ou em desenvolvimento podem ser divididos em duas categorias: 1-o método designado de regeneração ativa, onde se efetua o aquecimento do filtro em fornos elétricos ou de microondas, com conseqüente queima do material particulado e 2-o método de regeneração passiva, que consiste no uso de aditivos do diesel , o que pode até fundir o monolito 82 . A partir dessas considerações e como os métodos de regeneração ativa têm altos custos agregados, alta complexidade e segurança insuficiente, as pesquisas têm-se voltado para a procura de soluções para vencer o problema de acúmulo de particulados por meio de regeneração passiva do filtro, cujas tecnologias serão discutidas a seguir.…”