Este trabalho desenvolve um estudo teórico da queima de partículas sólidas em ambientes atmosféricos e pressurizados. Para proceder a análise, as equações de conservação que governam o fenômeno foram discretizadas em um modelo numérico foi desenvolvido para a integração das equações algébricas derivadas. As hipóteses simplificadoras necessárias para tornar o problema matematicamente tratável foram mínimas se comparadas com aquelas adotadas em modelos do tipo filme simples ou filme duplo. A oxidação dos voláteis é efetuada por um mecanismo a duplo passo. Com auxílio do modelo, efetua-se inicialmente um estudo paramétrico da queima de combustível sólido pulverizado. Neste estudo, a pressão do gás foi fixada em nível atmosférico, exceto na análise do fenômeno da ignição. Ficou evidente a existência de diferentes regimes de queima na medida em que as condições de contorno e os parâmetros experimentais, necessários aos cálculo, foram alterados. De grandeimportância foi a determinção de taxas de queima máximas para um dado tamanho de partícula sendo oxidada num dado ambiente. Finalmente, o modelo foi empregado no estudo da queima pressurizada de combustíveis sólidos. Ficou bastante evidenciada a grande influência da pressão, via reações na fase gasosa, na taxa de queima de combustível pouco reativo, tais como antracito e coque. Como para o caso da queima atmosférica, ficou clara a existência de uma taxa de queima máxima em função da pressão total do gás para uma dada temperatura de queima e composição deste.

This work presents a theoretical study on the combustion of solid fuels under atmospheric and pressurized conditions. To preceed the analysis, the governing equations undergo a discretization process and a numerical model was written to integrate the derived set of algebraic equations. The model was developed under minor simplifications comparing to those evoked by simplified models (one-film and two-film). A two step-reaction mechanism was adopted for the oxidation of volatiles species. The model is them applied in a parametric study on pulverized coal combustion. In this particular analysis, the gas pressure is held at atmospheric level, exception for the investigation on particle ignition. Different regimes of burning may be reached when the boundary conditions as well as the experimental parameters, necessary to the calculations, were varied. Of great importance was the determination of a maximum burning rate achieved for a given particle when submitted to na oxidizer environment. Finally, the model was employed on the study of pressurized pulverized solid fuel combustion. It was evident the great influence of pressure, via gas phase reactions, on the burning of less reactive fuels, such as anthracite and char. The predictions show the existence of a maximum burning rate as function of total gas pressure for a given gas temperature and composition.