Dissertação
Numerical investigation of the influence of the fuel on the performance of a laboratory combustor. EVALUATED
Neste trabalho, foram realizadas simulações numéricas para estudar a flexibilidade no combustível de uma pequena câmara de combustão laboratorial que opera no modo de combustão sem chama visível. Os combustíveis estudados foram: o metano, o propano, o acetileno, o etanol, o biogás, o syngas, o hidrogénio e as misturas de CH4/H2, de CH4/NH3 e de H2/NH3. Nas misturas de CH4/NH3 e de H2/NH3 foram também estudadas a influência da concentração de NH3 e da razão de equivalência para a obtenção deste regime de combustão. A validação do modelo numérico aplicado foi feita através da comparação dos resultados numéricos e experimentais dos campos de temperatura e de concentração de espécies obtidos na combustão sem chama visível do metano. Os resultados numéricos mostram que para uma temperatura de pré-aquecimento do ar de 900 K e φ = 0.5, a combustão sem chama visível pode ser obtida para todos combustíveis com excepção para o acetileno, o syngas e o hidrogénio. Estes três combustíveis apresentam um campo de temperaturas não uniforme acompanhado por um rápido consumo de oxigénio e de combustível, o que sugere a presença de uma frente de chama. Nas misturas de CH4/NH3 e de H2/NH3, a combustão sem chama visível pode ser obtida para as duas concentrações de NH3 estudadas e também para φ ≤ 1. Na condição rica em combustível (φ = 1.2), os resultados numéricos sugerem a presença de uma frente de chama para ambas as misturas.
julho 9, 2020, 14:30
Publicação
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Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Catedrático