Dissertação

{pt_PT=Porous Electrodepositions Influence on Conical Flames Stability in Unconfined Single-point Injection Burners} {} EVALUATED

{pt=No sentido de expandir esta análise para chapas multi-perfuradas, este trabalho avalia a influência de deposições específicas na parede interna do furo da chapa de ancoragem na estabilidade de um queimador aberto com uma só perfuração. Utilizando o método dynamic hydrogen bubble template (DHBT), quatro electrodeposições porosas foram realizadas. As Amostras A e B (coatings) correspondem a coberturas finas do chanfro da chapa, enquanto as Amostras C e D (fillings) tratam-se de espumas grandes reconstrutoras do mesmo. A Amostra A apresentou maioritariamente cobalto (Co) na sua composição, com morfologia estilo favo de mel; as Amostras B, C e D exibiram essencialmente um derivado de zinco (Zn), morfologicamente composto por sub-unidades hexagonais. A Amostra D apresentou interconexão de poros. Para espessuras características de electrodeposições industriais, a estabilidade de uma chapa chanfrada não é relevantemente afectada pela condutividade térmica do revestimento do chanfro ou pela sua variação durante a operação. Uma reconstrução porosa do chanfro numa chapa chanfrada, que restringe a passagem do escoamento de aproximação no fundo da chapa, pode afectar a dinâmica da chama a um nível tal que, para uma condição de combustão instável, o seu acoplamento prévio com a acústica do queimador é interrompido, estabilizando. Uma reconstrução porosa do chanfro numa placa chanfrada, com dimensão de poro apropriada e alto nível de interconexão, mitiga o desenvolvimento de instabilidades termo-acústicas, aparentemente através de um aumento dos efeitos termoviscosos locais e do consequente aumento da dissipação acústica do queimador., en=With a future purpose to expand the analysis to multiperforated plate burners, the present work evaluates the flame stability influence of specific surface manipulations of the anchoring plate's perforation inner wall in an unconfined single-perforated plate burner. Using the dynamic hydrogen bubble template (DHBT) method, four 3D porous electrodepositions were performed in upward chamfered plates. Samples A and B were considered coatings, thin layers covering the plate's chamfer, while Samples C and D were termed fillings, large foams reconstructing the plate's chamfer. Sample A was mainly composed by cobalt (Co), presenting a honeycomb-like structure, but Samples B, C and D were essentially composed by a zinc (Zn)-derived (simonkolleite), presenting a morphology embodied by hexagon-like sub-units. Sample D was the only one presenting pore interconnectivity. For the thickness intervals characteristic of industrial applications of electrodepositions, flame stability in an upward chamfered plate isn't relevantly affected by the chamfer's coating thermal conductivity or its variation during operation. A porous reconstruction of an upward chamfered plate's chamfer, which restricts the incoming reactant flow crossing area at the plate's bottom, might affect the flame's dynamics to a point where, for a particular unstable operating condition, its former coupling with the (unaltered) burner's acoustics is disrupted. A porous reconstruction of an upward chamfered plate's chamfer, with a high pore interconnectivity level and an appropriately tuned pore size, mitigates the flame's ability to develop self-sustained thermoacoustic instabilities, apparently by increasing the local thermoviscous effects and consequently enhancing the burner's acoustic damping.}
{pt=Estabilidade de chama, instabilidades termo-acústicas, electrodeposições porosas, chapa perfurada, dinâmica de chama, acústica do queimador, en=Flame stability, thermoacoustic instabilities, 3D porous electrodepositions, single-perforated plate, flame's dynamics, burner's acoustics}

Novembro 28, 2018, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

Luísa Maria Leal da Silva Marques

Centro de Estudos em Inovação, Tecnologia e Políticas de Desenvolvimento (IN)

Especialista

ORIENTADOR

Edgar Caetano Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar