Modelagem termodinâmica de chamas adiabáticas de pré-mistura de duas fatias: o caso da chama reversível e o da chama de máxima irreversibilidade.

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Hannud, Bruno
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Exergia; Exergy; Flames; Optimization; Termodinâmica (Modelagem)
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-03082017-100241/

O presente trabalho procura estudar e compreender os processos reativos de chama, tentando identificá-los através de uma abordagem químico termodinâmica, em contraposição às análises clássicas, puramente cinético-químicas. Estas são justificadas por se considerar este tipo de fenômeno como existindo em condições distantes da condição de equilíbrio termodinâmico e não passíveis de análise termodinâmica, coisa que, através desta investigação, pretende-se questionar. Neste estudo, considerou-se a chama como ocorrendo em um escoamento unidimensional ideal, em regime permanente, em fluido perfeito, i.e. não há viscosidade e dividiu-se a chama em fatias, em que a exergia química era transformada em exergia térmica, em se adaptando \"o problema do tijolo aquecido\" (ou \"hot brick problem\"). O processo reativo global de chama adiabática foi, por evidência experimental, considerado como sendo bi-variante i.e. completamente determinado com a definição da pressão e da temperatura dos reagentes, conhecidos a priori, em espécie e em quantidade. O teorema de Duhem1 nos garante, portanto, que caso se estabeleça o equilíbrio, este estaria determinado. Aqui se procurou reunir subsídios para sua identificação. Investigaram-se a modelagem de chamas adiabáticas e reversíveis de duas fatias, consideradas como meio efetivo, em se igualando a exergia química à exergia térmica, bem como o que se considerou como sendo chamas adiabáticas de duas fatias de máxima irreversibilidade interna. Para a chama adiabática irreversível obteve-se temperaturas de ignição próximas à temperatura de autoignição para 4 de 6 combustíveis. Por fim, conclui-se que a chama contínua não é o limite da chama irreversível de infinitas fatias. Enquanto que aquela tem irreversibilidade máxima, segundo o modelo apresentado, a irreversibilidade desta é um máximo relativo.