Modelagem da combustão pré-misturada de metano-ar em meio poroso inerte

Abstract

O impacto ambiental resultante da queima de combustíveis fósseis tem estimulado a busca por fontes renováveis de energia e o desenvolvimento de formas mais eficientes de combustão. A combustão em meio poroso surge, nesse contexto, como alternativa, na medida em que é aumentada a eficiência da combustão e reduzida a emissão de poluentes como NOx e CO. A combustão pré-misturada de metano-ar em meio poroso inerte foi estudada numérica e teoricamente, utilizando o código para chama unidimensional CHEM1D. Parâmetros de entrada da mistura ar-combustível (razão de equivalência e velocidade dos reagentes) e da matriz sólida (porosidade e emissividade) foram variados, e o comportamento da chama foi analisado e comparado com a literatura disponível. A influência desses parâmetros foi também avaliada na quantidade de poluentes (NOx, CO e CO2) emitidos.

The impacts of fossil fuel combustion on the environment has encouraged the search for renewable energy sources and the development of more efficient combustion systems. Porous media combustion offers an alternantive route, as the combustion efficiency is increased and the emission of pollutants such as NOx and CO is reduced. Premixed combustion of methane-air in inert porous media was numerically and theoretically studied using the onedimensional flame code CHEM1D. Air-fuel mixture input parameters (air ratio and velocity) and solid matrix (porosity and emissivity) were varied, and the flame temperature profile was analyzed and compared with the available literature. The influence of these parameters was also evaluated in the emission of pollutants (NOx, CO and CO2).