Dissertação

{pt_PT=Chemiluminescence of Hydrogen Enriched Biogas Blends} {} EVALUATED

{pt=No âmbito da transição de combustíveis fósseis para fontes de energia renováveis, a utilização de biogás tem vindo a aumentar. Nos últimos anos, tendo em vista a melhoria do seu desempenho na queima, tem sido estudado o enriquecimento de biogás com hidrogénio. Dado o biogás apresentar composição variável, é necessário um controlo adequado da quantidade de hidrogénio a adicionar. Como tal, a quimiluminescência é aqui apresentada como um possível método para monitorização de chamas. Foi feito um estudo numérico e experimental para determinar se a concentração de hidrogénio e a razão de equivalência podem ser medidas com recurso à quimiluminescência. Misturas de CH4 com CO2 foram estudadas em condições pobres e de estequiometria. Foram realizadas análises de morfologia e área de chama. Os espectros foram estudados e um método de medição de radicais foi proposto. A quimiluminescência de OH*, CH*, C2* e CO2* é minuciosamente analisada, com especial atenção às razões quimiluminescentes. Mostrou-se que OH*/CH* e CO2*/CH* podem ser opções para a medição de H2. As razões OH*/CH*, OH*/C2* e CH*/C2* podem ser utilizadas para medir a razão de equivalência. , en=Hydrogen enrichment of biogas flames has been studied in recent years, as it has been found to improve combustion properties. Since biogas blends present variable compositions, a careful control of the hydrogen amount added to the blend is required. Hence, chemiluminescence is presented as a possible method for flame monitoring. An experimental and numerical study was conducted, to determine whether the hydrogen concentration and equivalence ratio of a hydrogen enriched biogas flame can be measured through chemiluminescence. Blends of CH4/CO2 with CO2 up to 30% were studied in stoichiometric and lean conditions. Analysis of flame morphology and area were also conducted. The spectra of flames were studied and methods for measuring radicals’ intensities were proposed. The chemiluminescence of OH*, CH*, C2* e CO2* is thoroughly analysed with emphasis on chemiluminescent ratios. It was shown that the OH*/CH* and CO2*/CH* ratios may be options forH2 measurement. The ratios OH*/CH*, OH*/C2* and CH*/C2* were shown to be good indicator of equivalence ratio. }
{pt=Hidrogénio, Biogás, Quimiluminescência, Chamas de Pré mistura, en=Hydrogen, Biogas, Chemiluminescence, Premixed Flames, Spectroscopy}

Novembro 7, 2018, 18:0

Orientação

ORIENTADOR

Edgar Caetano Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Filipe João Marques Quintino

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Colaborador Docente