Prof. Leonel R. Cancino, Dr. Eng.

Possui graduação em Ingenieria Mecánica – Universidad Francisco de Paula Santander (2001 – Colômbia), Mestrado (2004) e Doutorado (2009) em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina- Brasil. É Professor Adjunto C2 DE do Centro Tecnológico de Joinville – CTJ/UFSC desde setembro de 2013, atuando principalmente no curso de Engenharia Automotiva e faz parte do corpo docente do Programa de Pós-graduação em Ciências Mecânicas – Pós-ECM. É o Coordenador do Laboratório de Motores de Combustão Interna – LABMCI/UFSC no campus de Joinville desenvolvendo atividades de ensino, pesquisa e extensão. Atualmente tem projetos de pesquisa em cooperação internacional com dois centros de pesquisa;

• Instituto de Combustão e Dinâmica de Gases – IVG/UDE, Alemanha,
• Centro de Química da Combustão – C3/NUIG, Irlanda.

Faz parte da equipe de trabalho do Laboratório de Combustão e Engenharia de Sistemas Térmicos LABCET/UFSC e do corpo docente do Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica – POSMEC no campus da UFSC em Florianópolis. As atividades de pesquisa no IVG/UNIDUE, C3/NUIG, LABCET/UFSC e LABMCI/UFSC estão focadas ao desenvolvimento e formulação de combustíveis para a indústria automotiva e aviação civil, no desenvolvimento de mecanismos cinéticos para biocombustíveis, etanol puro e substitutos de gasolina contendo etanol (Gasoline surrogates, Ethanol-based fuels), e querosene de aviação (Jet Fuel and Jet Fuel Surrogates) usando técnicas experimentais para diagnósticos em processos de combustão.

Tem experiência na área de combustão de substitutos de combustíveis automotivos e combustíveis de aviação civil (etanol, i-octano, n-heptano, tolueno, di-iso-butileno, 1-metil-naftaleno, n-hexadecano, i-cetano, NHM, metil-ciclohexano, etc.) com ênfase em cinética química, dinâmica de fluidos computacional (CFD e CRFD) e métodos experimentais para diagnósticos em combustão, atuando principalmente nos seguintes temas: Ignição térmica, Equilíbrio químico, Simulação de escoamento reativo, Cinética química detalhada, Experimentos de autoignição em tubos de choque, Experimentos em maquina de compressão rápida, Experimentos em reatores PSR, Experimentos em PFR e Experimentos em CVR, Motores CFR e Motores HCCI.

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Linhas de pesquisa / Áreas de atuação

Nestas linhas de pesquisa são analisados aplicações de engenharia envolvendo escoamentos com e sem reação química (combustão) e incluindo processos de transferência de calor, usando abordagens numéricas e experimentais, em consonância com as disciplinas relacionadas no Laboratório de Motores de Combustão Interna do Centro Tecnológico de Joinville. Parte destas linhas de pesquisa são desenvolvidas em parceria com o Grupo de Pesquisa em Combustão da Universidade Federal de Santa Catarina, e com a Rede Nacional de Combustão – RNC – The Brazilian Section of the Combustion Institute.

1. Formulação de combustíveis para a indústria automotiva e aviação civil

A formulação de combustíveis é uma das atividades mais importantes no desenvolvimento de novas tecnologias para o uso eficiente de motores de combustão interna, maximizando o processo de conversão da energia química contida no combustível e minimizando a emissão de poluentes. Nesta linha de pesquisa são utilizados métodos computacionais para análise e desenvolvimento de modelos cinéticos da combustão de combustíveis puros e misturas de substitutos de combustíveis (gasoline/fuel surrogates), em condições similares às condições de operação de motores automotivos e turbinas de aviação. Em parceria com centros de pesquisa nacionais e internacionais são realizados testes experimentais para posterior validação dos modelos cinéticos. Os tópicos nesta linha de pesquisa são os seguintes:

• Desenvolvimento de modelos cinéticos detalhados para substitutos de combustíveis
• Cinética química detalhada de substitutos de gasolina e querosene de aviação
• Cinética química detalhada de etanol

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2. Métodos experimentais para análise de combustíveis

No intuito de conhecer e melhorar diferentes aspetos no processo de combustão em máquinas térmicas (turbinas, motores de combustão interna, fornalhas, câmaras de combustão, etc.), é necessária uma abordagem experimental, usando experimentos fundamentais de combustão. Em parceria com centros de pesquisa em combustão nacionais e internacionais, são usados métodos experimentais para o teste e formulação de combustíveis. Desta forma experimentos de atraso de ignição em tubo de choque / máquina de compressão rápida, RON / MON em motores CFR, velocidade de chama laminar em reator de volume constante / queimador de chama plana, evolução de espécies químicas em reatores JSR / PSR são utilizados para obtenção de dados experimentais. Estes parâmetros experimentais obtidos em experimentos fundamentais de combustão (atraso de ignição, velocidade de chama laminar, evolução de espécies químicas em reatores, etc.) são usados como valores de referência para o desenvolvimento e ajuste de mecanismos cinéticos de reação. Os tópicos nesta linha de pesquisa são os seguintes:

• Medições de atraso de ignição térmica em tubo de choque de alta pressão e máquina de compressão rápida
• Medições de evolução de espécies químicas em reatores JSR / PSR / PFR
• Medições de velocidade de chama em reator de volume constante e chama plana
• Determinação de índice antidetonante / números de octanos (Anti Knock Index – RON / MON) em motor de razão de compressão variável

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3. Dinâmica de fluidos computacional aplicada

A dinâmica de fluidos computacional tem sido usada ao longo dos últimos anos como ferramenta para desenvolvimento, projeto e execução de grandes projetos em engenharia. Esta linha de pesquisa visa melhor entender e otimizar processos envolvendo mecânica dos fluidos com e sem reação química (CRFD e CFD) aplicada a sistemas de combustão e aerodinâmica veicular. Os tópicos nesta linha de pesquisa são os seguintes:

• Interação térmica chama/estrutura
• Propagação de ondas de choque em experimentos de tubos de choque
• Otimização de queimadores a gás para aplicações em fornos residenciais e industriais
• Otimização de reatores químicos para pesquisa em formulação de combustíveis
• Análise do campo de escoamento ao redor de automóveis – Aerodinâmica veicular
• Simulação de componentes e sistemas em motores de combustão interna

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Formação

• Ingeniero Mecánico, Universidad Francisco de Paula Santander, São Jose de Cúcuta, NS, Colômbia, 2001.
• Mestre em Eng. Mecânica, Ciências Térmicas, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, 2004.
• Doutor em Eng. Mecânica, Ciências Térmicas, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, 2009.
• Pós-Doc, Cinética Química/Química computacional, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil, 2012.
• Pós-Doc, Cinética Química/Combustão, Métodos experimentais para analise de combustíveis, Universität Duisburg-Essen, Duisburg, NRW, Alemanha, 2012.
• Pós-Doc, Cinética Química/Combustão, Métodos numéricos para analise de combustíveis, National University of Ireland, Galway, Irlanda, 2010.