Dissertação

Flashback and Blowoff Stability Analysis of Hydrogen Enriched Natural Gas using Bunsen Flames EVALUATED

Nesta tese foram estudados os impactos do enriquecimento de gás natural com hidrogénio em aspectosfundamentais da combustão, como os fenómenos de flashback e blowoff em chamas de Bunsen. Análisedimensional foi usada para prever o início do flashback e também foram aplicadas técnicas departicleimage velocimetryno escoamneto isotérmico para verificar se as suposições subjacentes normalmentefeitas no estudo de gradientes de velocidade crítica eram válidas.Seis misturas de combustível desde metano puro, NG100, a NG60 H40, 3 diâmetros diferentes, 7 mm,10 mm e 14 mm e 6 diferentes razões de equivalência de 0,8 a 1,3, foram usadas nas experiências.Duas equações que descrevem a variação dos gradientes de velocidade crítica para o gás natural compercentagem de hidrogénio xH2e razão de equivalênciaφforam sugeridas. Relativamente aos limites defuncionamento de um queimador de Bunsen, os diâmetros e gamas óptimos de caudais admissíveis foramapresentados na forma de diagramas de Glassman e analisados para os teores de hidrogénio mais elevadosaceites em Portugal tendo em conta o Índice de Wobbe.A análise dimensional mostrou bons resultados ao interpolar os dados de flashback, fornecendo ev-idências de que "K" não é de facto constante, mas varia significativamente com as diferentes misturasutilizadas. Tomando os valores de K obtidos, a mistura NG90 H10 seria a menos suscetível a sofrer flash-back enquanto a mistura NG60 H40 seria a mais suscetível a sofrer flashback. A comparação dos perfisde velocidade medidos com os perfis de velocidade calculados mostrou que a suposição de escoamento dePoiseuille pode fornecer valores não realistas ao calcular gradientes de velocidade crítica de blowoff.
flashback, blowoff, chama de Bunsen, hidrogénio, gás natural

outubro 11, 2021, 15:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Edgar Caetano Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar