Orientador: Celso Eduardo Tuna / Resumo: Com a criação de combustíveis alternativos para a redução de emissões de CO2 no setor aeronáutico, torna-se necessária a determinação de suas propriedades de segurança e, entre elas destacam-se os limites de inflamabilidade. O combustível alternativo aeronáutico, que é utilizado neste trabalho, é o farnesano, fabricado a partir da cana de açúcar, por um processo que transforma açúcar em hidrocarboneto, pela empresa Amyris, localizada em São Paulo, Brasil. O objetivo dessa dissertação é determinar experimentalmente os limites de inflamabilidade, inferior (LII) e superior (LSI) do farnesano, QAV e misturas de 10% (F10) e 50 % (F50) em massa de farnesano com o QAV a pressões reduzidas em ar. Utiliza-se uma bancada experimental, que segue a norma americana ASTM E681, para a determinação dos limites de inflamabilidade, em que se utiliza o critério visual de propagação de chama e um recipiente de vidro borosilicatado de 20,716 L. Primeiramente são determinados os limites de inflamabilidade dos combustíveis para a pressão de 101,3 kPa em temperaturas entre 140 e 220°C, comparando-se os resultados com os valores teóricos disponíveis na literatura para a validação do procedimento experimental. Em segundo lugar, são determinados os limites de inflamabilidade das amostras a pressões reduzidas como 80, 60, 40 e 20 kPa em temperaturas entre 140 e 200°C. Foram realizados, no total 636 testes para determinação dos limites de inflamabilidade, sendo a duração média, para cada teste de 20 minu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The creation of alternative fuels to reduce CO2 emissions from the aeronautical sector needs determination of their safety properties, among which are flammability limits. farnesane is the alternative aviation fuel used in here, which has been produced from sugar cane through a conversion process known as direct sugar to hydrocarbon (DSHC) created by a company called Amyris, which is located in São Paulo, Brazil. Thereby, it is aimed to experimentally determine the flammability limits, lower (LFL) and upper (UFL) of farnesane, Jet fuel and mixtures of 10% (F10) and 50% (F50) in mass of farnesane at reduced pressures with air. For such a purpose, an experimental bench was built in accordance with American standard ASTM E681 to determine the lower flammability limits, in which flame propagation was analyzed visually through a 20.716 L borosilicate glass flask. The Flammability Limits of the fuels were initially determined at a pressure of 101.3 kPa and temperatures ranging between 140 and 220 ° C, whose results were compared with theoretical values found in literature in order to validate the experimental procedure. Afterwards, the Flammability Limits of samples were determined at reduced pressures, i.e. 80, 60, 40 and 20 kPa, and temperatures ranging between 140 and 200 ° C. 636 tests were performed altogether, the average time of each test was 20 minutes. Finally, prediction equations of flammability limits, were presented as a function of temperature / Mestre

Submitted by EDWIN SANTIAGO RIOS ESCALANTE null (esre_2808@hotmail.com) on 2016-09-12T20:28:02Z No. of bitstreams: 1 template-feg-2016-VERSÃO FINAL.pdf: 3419531 bytes, checksum: 2e6eca3a01fecef269a3334812ba75d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-09-14T19:40:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 escalante_esr_me_guara.pdf: 3419531 bytes, checksum: 2e6eca3a01fecef269a3334812ba75d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-14T19:40:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 escalante_esr_me_guara.pdf: 3419531 bytes, checksum: 2e6eca3a01fecef269a3334812ba75d2 (MD5) Previous issue date: 2016-07-12 / Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) / Os limites superior e inferior de inflamabilidade são as concentrações máximas e mínimas de um combustível no ar, respectivamente, na qual uma chama pode se propagar, eles são considerados ferramentas chaves na predição do fogo, avaliando a possibilidade de explosão e projeto de sistemas de proteção. Existe interesse em encontrar os limites de inflamabilidade do etanol misturado com um diluente para pressões reduzidas para o futuro uso desse biocombustível em aplicações aeronáuticas tendo em conta a altitude típica de um avião comercial (<40 000 ft.). Neste trabalho foi desenvolvido experimentalmente a inflamabilidade do combustível líquido: Etanol hidratado e utilizou-se como gás diluente o nitrogênio. A bancada experimental usada, consiste de um recipiente esférico de 20 litros como câmara de aquecimento, uma fonte de ignição por faísca localizada na parte central da câmara. O líquido foi injetado com uma seringa de precisão de 1ml de volume para logo se evaporar no interior da câmara, o nitrogênio e ar foram injetados usando pressões parciais. O método para medir a inflamabilidade foi baseado na ignição elétrica e observação visual da propagação da chama conforme norma ASTM E-681. Primeiro os limites superior e inferior de inflamabilidade foram determinados para elevada temperatura (60℃) e pressão ambiente (101,325 kPa) para comparar os resultados com os dados publicados na literatura científica. Depois procedeu-se trabalhar com pressões reduzidas (80, 60, 40 e 20 kPa) para essa mesma temperatura, finalmente foram realizados testes para uma temperatura maior (110℃) para avaliar a influência da temperatura sobre os limites de inflamabilidade de misturas etanol-ar-diluente, os resultados foram plotados como função da relação e adição de nitrogênio e esses gráficos seguem a mesma tendência de trabalhos publicados na literatura científica. / The upper and lower limits of flammability are the maximum and minimum concentrations of a fuel in the air, respectively, in which the flame can spread; they are considered key tools for predicting fire, evaluating the possibility of explosion and protection system design. There is interest in finding the flammability limits of ethanol mixed with a diluent to reduced pressure for future use this biofuel in aeronautical applications having regard the typical height of a commercial aircraft (<40, 000 ft.). In this experimental work was carried flammability of the liquid fuel: Ethanol hydrate and used as a diluent gas nitrogen. The experimental apparatus consists of a 20 liters spherical vessel as heating chamber, a spark ignition source located in the central part of the chamber. The liquid was injected with a 1 ml syringe precision volume immediately evaporates in the chamber; nitrogen and air were injected using partial pressures. The method for flammability measuring was based in both visual observation electric ignition and flame propagation as defined by ASTM E-681. First, the upper and lower flammability limits were determined to a high temperature (60 ℃) and ambient pressure (101.325 kPa) to compare the results with data published in the scientific literature. After, we proceeded to work at reduced pressures (80, 60, 40 and 20 kPa) to same temperature. Finally, tests were carried out for a higher temperature (110 ℃) to evaluate the influence of temperature on the flammability limits ethanol-air-diluent mixtures, the results were plotted as a function of the relationship and adding nitrogen and these graphs follow the same trend of papers published in scientific literature.