Estudo da estabilidade de chamas de difusão produzidas por combustíveis de baixo poder calorífico

• Autor(a) principal: Stapasolla, Tayron Zilli
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/79796
• topic: Engenharia mecânica; Flame stability; Flame lift-off; Flame blowout; Fuel dilution; Diffusion flame

Os mecanismos referentes à estabilização de chamas de difusão são objeto de diversos estudos contidos na literatura nas últimas décadas. A busca de soluções para a obtenção de uma combustão adequada para cada aplicação está associada à redução do impacto ambiental decorrente deste processo. Desta forma, a utilização do gás natural como combustível, por exemplo, está associada à produção de petróleo. O controle das chamas nos queimadores de rejeito é imprescindível para que haja controle no processo de combustão, visando garantir a segurança em plataformas e refinarias. Para tanto, foi realizado um estudo experimental, a fim de analisar as regiões e características de estabilidade de chamas de difusão. Neste estudo, foi utilizado um queimador com escoamento externo de ar, nos moldes da configuração proposta por Burke e Schumann. Este queimador, representativo de aplicações industriais, é capaz de estabilizar diversos regimes de combustão. Assim sendo, os fenômenos de descolamento, extinção e reatamento de chama foram ponderados. A adição de gás carbônico ao gás natural veicular permitiu estudar a influência da diluição do combustível, a partir de um inerte, na estabilidade da chama. Desta forma, por meio destas misturas sintéticas, é possível avaliar a estabilidade de combustíveis de baixo poder calorífico. A análise dos resultados possibilitou concluir que o aumento da diluição com gás carbônico produziu chamas de menor altura e com menor quantidade de fuligem. Entretanto, a altura de levantamento não foi prejudicada de maneira significativa. Além disso, o aumento da diluição resultou em limites de descolamento e extinção menores, enquanto o limite de reatamento não apresentou alterações relevantes. Todavia, as chamas de misturas com níveis elevados de gás carbônico se mostraram incapazes de reatar ao queimador. Os resultados obtidos neste trabalho servem como base para trabalhos futuros que ampliem a escala da montagem experimental de forma a equiparar às aplicações industriais.