Estudo teórico da velocidade de chama plana laminar adiabática para composições representativas de gases pobres

Abstract

O presente trabalho apresenta a solução computacional, unidimensional, para a velocidade de chama plana laminar adiabática para misturas combustíveis, representativas de gases pobres. Para tal, utilizou-se o software comercial CHEMKIN, versão 4.0, aplicando cinética química detalhada em conjunto com a solução numérica das equações de conservação. É assumido que a pressão é constante e a transferência de calor por radiação é desprezível. As simulações foram realizadas para dois valores específicos de poder calorífico inferior, determinados a partir da composição do combustível formado por misturas de metano, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, monóxido de carbono e dióxido de carbono. Foi abrangida uma faixa de razão de equivalência entre o limite inferior de inflamabilidade até misturas levemente ricas. A simulação também foi usada para encontrar uma composição de gás que tivesse um comportamento similar ao gás de menor poder calorífico inferior. Os resultados encontrados são de boa concordância com resultados experimentais e computacionais encontrados na literatura.

This work presents the computing solution, for one dimension, to the plane laminar adiabatic flame speed for combustible mixtures, representable to lean gases. For this purpose, CHEMKIN 4.0 commercial software was used, applying detailed chemical kinetic together to the numerical solution of the conservation equations. Also, is assumed that the pressure is constant, the radiation heat transfer are despicable. The simulations were realized for two values of Lower Heat Value, determined from the fuel composition formed by Methane, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen, Carbon Monoxide and Carbon Dioxide mixtures. Was included a band to the equivalence ratio between the lower flamability limit until little bit rich mixtures. The simulations were used also to find a gas composition that had a similar behavior to the Lower Heat Value gas. The found results are in good agreement with experimental and computing results found in the literature.