Dissertação
High-Pressure He/H2/O2 Mixtures Combustion on the ESTHER Driver: Experiment and Modeling EVALUATED
O tube de choque ESTHER é uma nova instalação no Instituto Superior Técnico destinado ao apoio de missões de exploração planetária sob o financiamento da ESA. O driver de combustão é operado com uma mistura de He/H2/O2 e a ignição é conseguida via laser. O principal objetivo deste trabalho é compreender a influência que o driver tem no desempenho do tubo de choque e estudar a combustão a altas pressões. É também feito um estudo de CFD de combustão a altas pressões de chamas pré-misturadas de He/H2/O2 em livre expansão. A temperatura e a pressão pós-combustão são os principais parâmetros do driver que influenciam o desempenho, onde para pressões e temperaturas mais elevadas, o desempenho aumenta. Ao alterar o diluente de He para N2, é possível obter um desempenho inferior, uma vez que a mistura de gás é mais pesada e a temperatura de combustão mais baixa. O desempenho do driver depende principalmente da pressão inicial e da composição do gás. À medida que a diluição diminui, o desencadeamento de detonações é mais provável. Para pressões mais elevadas, a amplitude das ondas acústicas aumenta, mas este comportamento é amortecido se a quantidade de O2 for aumentada. O desempenho e a repetibilidade do driver também foram comprovados. No estudo de combustão CFD, o código SPARK foi utilizado para modelar chamas 2D pré-misturadas e obter a velocidade da chama laminar. Embora os resultados não correspondam aos valores experimentais, algumas tendências corretas são reproduzidas numericamente e foram identificadas algumas falhas nos modelos utilizados.
outubro 29, 2021, 8:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Mário António Prazeres Lino da Silva
Departamento de Física (DF)
Professor Auxiliar Convidado