Estudo do efeito da adição de hidrogênio na geração de fuligem em chamas laminares de etileno

Abstract

É notória a busca dos seres humanos por processos de geração de energia que sejam menos nocivos ao planeta. Sabe-se que a fuligem, originada de processos de combustão incompletos, é um participante relevante neste processo. Deste modo, mostra-se pertinente o estudo da produção destes agentes em diversos tipos de chamas provenientes da queima de derivados do petróleo. Neste trabalho, aplicou-se a técnica de extinção de luz através da atenuação em linha de visão para se determinar quantitativamente a fração volumétrica de fuligem gerada em chamas difusivas laminares de etileno a partir do coeficiente de extinção e da aplicação da transformada inversa de Abel. Verificou-se ainda que a diluição de 20% de hidrogênio ao etileno reduz em aproximadamente 22% a altura da chama e suprime a geração de fuligem em determinadas alturas em até 60%. Os resultados da chama pura de etileno foram comparados com a literatura, demonstrando-se a correta aplicação do código numérico e da transformada inversa de Abel.

The search of human beings for energy generation processes that are less harmful to the planet is notorious. It is known that soot, originated from incomplete combustion processes, is a relevant participant in this process. Thus, it is relevant to study the production of these agents in different types of flames from the burning of petroleum derivatives. In this work, the light extinction technique was applied through line-of-sight attenuation to quantitatively determine the volumetric fraction of soot generated in laminar diffusive ethylene flames from the extinction coefficient and the application of the inverse Abel transform. It was also found that the dilution of 20% of hydrogen to ethylene reduces the flame height by approximately 22% and suppresses the generation of soot at certain heights by up to 60%. The results of the pure ethylene flame were compared with the literature, demonstrating the correct application of the numerical code and the inverse Abel transform.