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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: INSTRUMENTAÇÃO E OPERACIONALIZAÇÃO DE UM REATOR DE VOLUME CONSTANTE PARA MEDIÇÃO DE VELOCIDADE DE CHAMA LAMINAR

Ano: 2014

Orientador
  • AMIR ANTONIO MARTINS DE OLIVEIRA JUNIOR
Aluno
  • EDUARDO MOREL HARTMANN

Conteúdo

Este trabalho descreve a instrumentação e operacionalização de um reator de volume constante utilizado para a medição de velocidade de chama laminar de misturas de hidrocarbonetos com ar. a velocidade de chama laminar é uma característica de combustão relevante para a combustão em motores a combustão interna e para o desenvolvimento de mecanismos cinéticos detalhados de combustão. o reator, foco desse trabalho, destina-se à análise da combustão de biocombustíveis. em um experimento típico, a mistura ar-combustível é alimentada ao reator, deixada entrar em equilíbrio térmico, químico e mecânico e é, então, ignitada no centro do reator por uma centelha. uma chama esférica formada na região da centelha, propaga-se na direção radial, transformando reagentes em produtos. nesse tipo de reator, a velocidade de chama laminar pode ser obtida, tanto a partir da análise da variação transiente da pressão, como a partir da análise óptica da propagação da frente de chama esférica. para se obter as medições, são utilizados dois sensores de pressão estática para medição das concentrações de ar e combustível, um sensor de pressão dinâmica para obtenção da resposta transiente de pressão e uma câmera de alta velocidade acompanhada de um programa computacional para análise da propagação da frente de chama. para a visualização da frente de chama utilizou-se o método óptico schlieren na configuração tipo z. o método de schlieren permite também identificar o surgimento, propagação e amplificação de instabilidades na frente de chama que levam à transição para turbulência. nesse trabalho realizou-se a instrumentação do reator, o desenvolvimento de hardware e software de controle e aquisição de leituras, a calibração dos sensores e a análise de propagação das incertezas de medição. foram desenvolvidos dois softwares em labview. o primeiro, para o gerenciamento dos ensaios, obtenção da resposta transiente de pressão e obtenção das imagens e, o segundo, para o tratamento das imagens e obtenção da resposta transiente da propagação da chama. finalmente, as medições para a combustão de metano e gás natural com ar na pressão inicial de 101,3 kpa e temperatura de 300 k são analisadas e comparadas com a literatura. finalmente, são feitas recomendações sobre o uso dos sistemas desenvolvidos.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.93764

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,04% 4,77% 5,89% 4,53% 4,92% 6,00% 11,63% 7,29% 7,87% 4,04% 8,15% 8,07% 5,02% 6,41% 5,67% 5,70%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

4,04%

ODS 2

4,77%

ODS 3

5,89%

ODS 4

4,53%

ODS 5

4,92%

ODS 6

6,00%

ODS 7

11,63%

ODS 8

7,29%

ODS 9

7,87%

ODS 10

4,04%

ODS 11

8,15%

ODS 12

8,07%

ODS 13

5,02%

ODS 14

6,41%

ODS 15

5,67%

ODS 16

5,70%