Estudo experimental da velocidade de propagação de chamas em um duto fechado

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva, Rafael Quines da
• Orientador(a): Mendiburu Zevallos, Andrés Armando
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Combustão; Velocidade; Chamas
• Palavras-chave em Inglês: Flame; Combustion; Velocity; Bench; Flame propagation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/242297

O desenvolvimento socioeconômico do mundo está intimamente relacionado com a demanda energética. Nesse sentido, a ciência da combustão vem desempenhando um papel preponderante no desenvolvimento de novas tecnologias. A propagação de uma chama pode ser classificada em deflagrações (Ma<1) e detonações (Ma>1). Este trabalho descreve o estudo experimental da propagação de chamas pré-misturadas envolvendo deflagrações de misturas de gás natural, hidrogênio e hélio, observando o efeito do número de Lewis e do número de Zeldovich na velocidade de propagação das chamas. Com esse intuito, foi construída uma bancada experimental a fim de realizar os testes para obter a velocidade de propagação da chama ao longo de um duto fechado. Assim também, os resultados experimentais foram comparados com um modelo analítico disponível na literatura. Portanto, foi verificado que o modelo de Valiev et al., 2013 apresentou uma acurácia aceitável para alguns casos, quando comparado com dados experimentais. Entretanto, foram observados casos em que o modelo teve uma acurácia extremamente baixa, apresentando erros relativos da ordem de 100% para misturas com a diluição de hélio. O modelo utiliza como um dos dados de entrada a distância adimensional teórica no duto. Devido ao pobre desempenho do modelo para as misturas com a adição de hélio, os cálculos foram repetidos utilizando a distância adimensional experimental, em vez da distância experimental calculada, de acordo as misturas estudadas neste trabalho. Desse modo, após a alterações realizadas, os resultados calculados da velocidade de propagação apresentaram uma melhor acurácia comparadas as velocidades de propagação calculadas pelo modelo de Valiev et al., 2013, principalmente em se tratando de misturas diluídas com hélio. Em relação aos números adimensionais observou-se que a velocidade de propagação das misturas estudadas aumenta quando < 1 e for próximo a 7, enquanto para > 1, < 7 ou > 7 as velocidades de propagação da chama tendem a diminuir.