Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Alves, Matheus Ferreira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Estatorreator
Combustível sólido
Polimetilmetacrilato
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/51844
Resumo: O objetivo principal deste estudo é o desenvolvimento de uma bancada experimental de baixo custo para ensaios de estatorreatores a combustível sólido (SFRJ), visando desenvolvimento tecnológico básico e aplicado bem como ferramenta educacional para o ensino de graduação. Um código numérico para o estudo de estabilidade de combustão foi desenvolvido para auxiliar no projeto básico de motores a jato que empregam esta tecnologia (SFRJ). A bancada é composta por tanques de ar comprimido, aquecedor de ar para simular a temperatura de estagnação na entrada da câmara de combustão do motor, combustível sólido e bocal de exaustão. O ar é aquecido por meio de um regenerador de calor de leito de esferas, evitando a contaminação do mesmo. O modelo matemático para projeto dimensional do ancorador de chama é baseado na teoria de reatores bem misturados acoplada ao desprendimento de grandes vórtices da zona de recirculação. Um modelo matemático para planejamento dos ensaios foi também desenvolvido. Este modelo é empregado após predições numéricas da estabilidade de chama. A bancada testes de baixo custo, bem como a metodologia de planejamento de ensaios foram validados. A bancada foi refinada e está totalmente operacional. Os resultados do modelo de estabilidade de chama indicam uma forte dependência da taxa de regressão do combustível sólido, da frequência de oscilação do motor, da temperatura e pressão de entrada do ar, entre outros parâmetros operacionais.
id UNB_1b7749dbcac5fe9996060d0478e5ccd6
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/51844
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólidoDevelopment of an experimental bench and numerical model for evaluating flame stability in solid fuel ramjetsEstatorreatorCombustível sólidoPolimetilmetacrilatoO objetivo principal deste estudo é o desenvolvimento de uma bancada experimental de baixo custo para ensaios de estatorreatores a combustível sólido (SFRJ), visando desenvolvimento tecnológico básico e aplicado bem como ferramenta educacional para o ensino de graduação. Um código numérico para o estudo de estabilidade de combustão foi desenvolvido para auxiliar no projeto básico de motores a jato que empregam esta tecnologia (SFRJ). A bancada é composta por tanques de ar comprimido, aquecedor de ar para simular a temperatura de estagnação na entrada da câmara de combustão do motor, combustível sólido e bocal de exaustão. O ar é aquecido por meio de um regenerador de calor de leito de esferas, evitando a contaminação do mesmo. O modelo matemático para projeto dimensional do ancorador de chama é baseado na teoria de reatores bem misturados acoplada ao desprendimento de grandes vórtices da zona de recirculação. Um modelo matemático para planejamento dos ensaios foi também desenvolvido. Este modelo é empregado após predições numéricas da estabilidade de chama. A bancada testes de baixo custo, bem como a metodologia de planejamento de ensaios foram validados. A bancada foi refinada e está totalmente operacional. Os resultados do modelo de estabilidade de chama indicam uma forte dependência da taxa de regressão do combustível sólido, da frequência de oscilação do motor, da temperatura e pressão de entrada do ar, entre outros parâmetros operacionais.The main objective of this study is the development of a low-cost experimental bench for testing solid fuel ramjets (SFRJ), aiming at basic and applied technological development as well as an educational tool for undergraduate teaching. A numerical code for the study of combustion stability was developed to assist in the basic design of jet engines that employ this technology (SFRJ).The bench is composed of compressed air tanks, an air heater to simulate the stagnation temperature at the entrance of the engine’s combustion chamber, solid fuel, and an exhaust nozzle. The air is heated through a sphere bed heat regenerator, avoiding contamination. The mathematical model for the dimensional design of the flame holder is based on the theory of well-mixed reactors coupled to the shedding of large vortices from the recirculation zone. A mathematical model for test planning was also developed. This model is used after numerical predictions of flame stability. The low-cost test bench and the test planning methodology were validated. The bench was refined and is fully operational. The results of the flame stability model indicate a strong dependence on the regression rate of the solid fuel, the oscillation frequency of the engine, the inlet air temperature and pressure, among other operational parameters.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)Programa de Pós-Graduação em Ciências MecânicasVeras, Carlos Alberto GurgelAlves, Matheus Ferreira2025-03-13T17:03:59Z2025-03-13T17:03:59Z2025-03-132024-09-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfALVES, Matheus Ferreira. Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido. 2024. 97 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio.unb.br/handle/10482/51844porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-03-13T17:03:59Zoai:repositorio.unb.br:10482/51844Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-03-13T17:03:59Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido
Development of an experimental bench and numerical model for evaluating flame stability in solid fuel ramjets
title Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido
spellingShingle Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido
Alves, Matheus Ferreira
Estatorreator
Combustível sólido
Polimetilmetacrilato
title_short Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido
title_full Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido
title_fullStr Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido
title_full_unstemmed Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido
title_sort Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido
author Alves, Matheus Ferreira
author_facet Alves, Matheus Ferreira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Veras, Carlos Alberto Gurgel
dc.contributor.author.fl_str_mv Alves, Matheus Ferreira
dc.subject.por.fl_str_mv Estatorreator
Combustível sólido
Polimetilmetacrilato
topic Estatorreator
Combustível sólido
Polimetilmetacrilato
description O objetivo principal deste estudo é o desenvolvimento de uma bancada experimental de baixo custo para ensaios de estatorreatores a combustível sólido (SFRJ), visando desenvolvimento tecnológico básico e aplicado bem como ferramenta educacional para o ensino de graduação. Um código numérico para o estudo de estabilidade de combustão foi desenvolvido para auxiliar no projeto básico de motores a jato que empregam esta tecnologia (SFRJ). A bancada é composta por tanques de ar comprimido, aquecedor de ar para simular a temperatura de estagnação na entrada da câmara de combustão do motor, combustível sólido e bocal de exaustão. O ar é aquecido por meio de um regenerador de calor de leito de esferas, evitando a contaminação do mesmo. O modelo matemático para projeto dimensional do ancorador de chama é baseado na teoria de reatores bem misturados acoplada ao desprendimento de grandes vórtices da zona de recirculação. Um modelo matemático para planejamento dos ensaios foi também desenvolvido. Este modelo é empregado após predições numéricas da estabilidade de chama. A bancada testes de baixo custo, bem como a metodologia de planejamento de ensaios foram validados. A bancada foi refinada e está totalmente operacional. Os resultados do modelo de estabilidade de chama indicam uma forte dependência da taxa de regressão do combustível sólido, da frequência de oscilação do motor, da temperatura e pressão de entrada do ar, entre outros parâmetros operacionais.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-09-21
2025-03-13T17:03:59Z
2025-03-13T17:03:59Z
2025-03-13
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv ALVES, Matheus Ferreira. Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido. 2024. 97 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.
http://repositorio.unb.br/handle/10482/51844
identifier_str_mv ALVES, Matheus Ferreira. Desenvolvimento de bancada experimental e modelo numérico para avaliação de estabilidade de chama em estatorreatores a combustível sólido. 2024. 97 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.
url http://repositorio.unb.br/handle/10482/51844
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1839083937813495808

Registros relacionados