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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Combustão de gotas com escape de combustível pela chama para simular regime de combustão “Cool Flame”
metadata.dc.creator: Vergütz, Alan Júnior
metadata.dc.contributor.advisor1: Cristaldo, César Flaubiano da Cruz
metadata.dc.description.resumo: Recentemente um novo regime de queima de gotas, conhecido como regime “cool flame”, tem sido alvo de investigação por apresentar características diferentes da queima convencional. No regime cool flame a combustão ocorre em duas fases distintas. Na primeira, a gota sofre uma queima normal, com uma chama visível em torno da mesma. Na segunda, a radiação luminosa da chama se extingue, porém, a gota permanece vaporizando sem chama visível e com uma temperatura mais baixa. Além disso, a gota apresenta uma taxa de vaporização praticamente igual a primeira fase. No final da segunda fase, uma nuvem de vapor é formada em torno da gota. Simulações numéricas de cinética química atribuem essa nuvem como sendo resultado do combustível não queimado pela chama. Com a ideia de combustível não queimado, o presente modelo tem por finalidade utilizar um modelo clássico de queima de gotas e impor um escape de combustível pela chama, processo que é um dos efeitos apontados como responsável por manter a chama no regime de cool flame. O modelo clássico é baseado na hipótese de chama estreitamente fina onde o combustível e o oxidante são totalmente consumidos, permitindo que o modelo de Shvab- Zeldovich seja utilizado sem a necessidade de envolver a cinética química no modelo. Os resultados mostram que com o aumento do escape de combustível a temperatura da chama diminui e a chama se aproxima da gota. Porém, a taxa de vaporização, não é tão sensível ao aumento de escape de combustível mantendo-se praticamente constante. Estes comportamentos estão de acordo com análises experimentais observadas no regime cool flame. Considerando um escape de combustível elevado, é possível encontrar a chama a uma distância medindo cinco vezes o raio da gota, coincidindo com os resultados obtidos por modelos de cinética química. Contudo, apesar desses dados concordarem com os obtidos experimentalmente, o modelo é limitado, pois o ecape de combustível é imposto pelo modelo, enquanto que deveria ser uma incógnita a ser resolvida. Mesmo assim, o modelo é útil para estimar parametricamente o comportamento das propriedades em função do escape de combustível pela chama.
Abstract: Recently a new regime of burning drops regime "cool flame” has been under investigation by presenting different characteristics of conventional burning. In the cool flame regime, combustion occurs in two distinct phases. At first, the droplet undergoes a normal burning with a visible flame around the same. Second, the luminous radiation from the flame is extinguished, however, the drop remains no visible flame and vaporized at a lower temperature. Furthermore, the droplet has a vaporization rate substantially equal to the first phase. At the end of the second phase, a vapor cloud is formed around the droplet. Numerical simulations of chemical kinetics attribute this cloud as a result of unburned fuel the flame. With the idea of unburned fuel, this model is designed to use a classic model of burning drops and impose a fuel exhaust the flame, a process that is one of the effects identified as responsible for keeping the flame in the cool flame regime. The classic model is based on the hypothesis closely thin flame where all fuel and oxidant are consumed in the same, so the model Shvab- Zeldovich can be used without the need to involve the chemical kinetics to the model. The results show that with increasing fuel leakage decreases the flame temperature and the flame approaches the drop. However, the vaporization rate is not as sensitive to increased fuel exhaust remaining practically constant. These behaviors are consistent with experimental analyzes observed in the cool flame regime. Whereas an exhaust highest fuel, it is possible to find the flame measuring a distance five times the droplet radius coinciding with the results obtained by chemical kinetics models. However, despite these data agree with those obtained experimentally, the model is limited because the fuel exhaust is imposed by the model parametrically serving to estimate the behavior of the properties due to fuel leak in the flame.
Keywords: Combustão
Chama (Combustão)
Engenharia Mecânica
Mechanical Engineering
Combustion
Flame (Combustion)
Cool Flame
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pampa
metadata.dc.publisher.initials: UNIPAMPA
metadata.dc.publisher.department: Campus Alegrete
Citation: VERGÜTZ, Alan Júnior. Combustão de gotas com escape de combustível pela chama para simular regime de combustão “Cool Flame”. 65p. 2016. Trabalho de Conclusão do Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2016.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/1816
Issue Date: 30-Nov-2016
Appears in Collections:Engenharia Mecânica



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