[pt] CARACTERIZAÇÃO NUMÉRICA E EXPERIMENTAL DE UMA CHAMA TURBULENTA NÃO PRÉ-MISTURADA

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: LUIS ENRIQUE ALVA HUAPAYA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] TURBULENCIA; [pt] FLUORESCENCIA INDUZIDA POR LASER; [pt] COMBUSTAO; [en] TURBULENCE; [en] LASER INDUCED FLUORESCENCE; [en] COMBUSTION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11881&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=11881&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.11881

[pt] Neste trabalho se apresenta um estudo experimental e numérico de escoamentos turbulentos quimicamente reativos em um queimador tipo obstáculo. O objetivo principal é estudar uma chama turbulenta não pré-misturada de configuração geométrica simples. Esta chama, que queima gás natural e ar, é estabilizada por um queimador tipo obstáculo. Inicialmente um estudo bibliográfico do estado da arte de experimentos e da comparação entre experimentos e modelagem neste tipo de queimador é apresentado. Na sequência, a formulação matemática, clássica, de dinâmica dos fluidos computacional é exposta, seguida da apresentação da técnica de medição empregada nos experimentos, a fluorescência induzida por plano laser (PLIF). A discussão dos resultados obtidos neste trabalho é divida em três etapas. Na primeira, comparam-se os resultados de modelagem computacional usando quatro modelos de turbulência e dois modelos de combustão com dados experimentais encontrados na literatura. Esta comparação coloca em evidência o conjunto de modelos que possui melhor capacidade preditiva no que diz respeito a este tipo de configuração. A segunda etapa consiste na apresentação dos resultados experimentais obtidos, os quais permitem caracterizar, em três regimes de combustão distintos, a presença de uma espécie química existente durante o processo de combustão, no caso, o radical hidroxila (OH). Esta caracterização é realizada pelo exame tanto da estrutura instantânea da chama turbulenta quanto da média. Por fim, comparam-se os resultados da modelagem com aqueles obtidos no presente aparato experimental. Esta comparação coloca em evidência as deficiências dos modelos clássicos de combustão empregados e indica a necessidade de serem realizadas medidas simultâneas de velocidade e de concentração de espécies químicas que possibilitem o desenvolvimento de novos modelos de combustão em escoamento turbulento.