[pt] ESTUDO NUMÉRICO E EXPERIMENTAL DA COMBUSTÃO TURBULENTA NÃO PRÉ-MISTURADA DE UM JATO DE HIDROGÊNIO NO AR

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: ANDRE REINALDO NOVGORODCEV JUNIOR
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] SIMULACAO NUMERICA; [pt] COMBUSTAO DO HIDROGENIO; [pt] MODELAGEM DA COMBUSTAO; [pt] PLIF; [pt] PIV; [pt] CORPO ROMBUDO; [en] NUMERICAL SIMULATION; [en] HYDROGEN COMBUSTION; [en] COMBUSTION MODELLING; [en] PIV; [en] BLUFF BODY
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55730&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55730&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.55730

[pt] O presente trabalho tem por objetivo a realização de experimentos e simulações numéricas para estudar a interação da turbulência e da combustão em uma chama não pré-misturada de hidrogênio no ar estabilizada a jusante de um corpo rombudo. Para tanto, são utilizadas, simultaneamente, as técnicas de PIV, para a determinação de dois componentes da velocidade, e a técnica de PLIF para a determinação da intensidade de fluorecência do radical químico OH, que é um bom indicador da localização da frente de chama. São avaliados os métodos de pós processamento dos resultados do PIV com o intuito de maximizar a resolução espacial da técnica e ao mesmo tempo remover o maior número de vetores espúrios dos campos de velocidade instantâneos. Paralelamente, o queimador é modelado no software ANSYS/FLUENT e os resultados de simulação validados por comparação com os resultados experimentais. Modelos baseados nas médias de Reynolds são empregados para a caracterização da turbulência e o modelo de elementos de chama é adotado para a descrever a combustão. Os resultados experimentais indicam que, para as vazões de ar e hidrogênio adotadas, a combustão ocorre no regime de elementos de chama, onde a frente de chama apresenta algumas dobras, mas sem descontinuidades. Os resultados das simulações com combustão não obtiveram boa concordância com os resultados experimentais, indicando que a malha de cálculo precisa ser aprimorada.