Estabilidade de chama de oxi-combustão turbulenta diluída com CO2. - Santana, Paulo Henrique dos Santos (2023)
A oxi-combustão é uma via promissora entre as tecnologias de captura e armazenamento de carbono com a finalidade de reduzir as emissões de CO2 para a atmosfera. A compreensão das mudanças na estabilidade de chama na oxi-combustão em relação à combustão arcombustível é fundamental para a aplicação desse conceito. Este trabalho teve como objetivo caracterizar o efeito da diluição na estabilidade de chama de oxi-combustão turbulenta diluída com CO2. Os experimentos foram realizados em uma câmara de combustão de escala laboratorial com acesso óptico. A oxi-combustão de metano diluída com dióxido de carbono foi avaliada na faixa de razão de equivalência de 0,5 a 1,0 e fração molar de CO2 de 0% a 71,8%. Os regimes de combustão foram alcançados sempre mantendo a velocidade de escoamento da mistura O2/CO2 constante em 30 m/s. A partir da medição das emissões do radical OH, por quimioluminescência, estabeleceram-se os regimes de chama ancorada, descolada e de chama não visível. A chama ancorada apresentou macroestrutura de chama na topologia de jato estabilizada no queimador com fração molar de CO2 de 0% a 44%. A chama descolada exibiu oscilações na topologia e na distância de descolamento produzindo grande ruído sonoro de XCO2 = 44% a XCO2 = 60%. No regime de chama não visível, com fração molar de CO2 de 60% a 71,8%, a intensidade máxima de emissão do radical OH diminuiu 89% em relação ao caso de chama ancorada, as reações ficaram mais distribuídas na câmara e ocorreu redução do ruído sonoro. Os fenômenos de descolamento e de extinção foram analisados no intervalo de razão de equivalência de 0,5 a 1,0. Portanto, a correlação entre a velocidade de chama laminar com o descolamento e a extinção foi estendida para esse intervalo de razão de equivalência.