[pt] O presente trabalho tem por objetivo a realização de experimentos e simulações numéricas para estudar a interação da turbulência e da combustão em uma chama não pré-misturada de hidrogênio no ar estabilizada a jusante de um corpo rombudo. Para tanto, são utilizadas, simultaneamente,
as técnicas de PIV, para a determinação de dois componentes da velocidade, e a técnica de PLIF para a determinação da intensidade de fluorecência do radical químico OH, que é um bom indicador da localização
da frente de chama. São avaliados os métodos de pós processamento dos resultados do PIV com o intuito de maximizar a resolução espacial da técnica e ao mesmo tempo remover o maior número de vetores espúrios dos campos de velocidade instantâneos. Paralelamente, o queimador é modelado
no software ANSYS/FLUENT e os resultados de simulação validados por comparação com os resultados experimentais. Modelos baseados nas médias de Reynolds são empregados para a caracterização da turbulência e o modelo de elementos de chama é adotado para a descrever a combustão.
Os resultados experimentais indicam que, para as vazões de ar e hidrogênio adotadas, a combustão ocorre no regime de elementos de chama, onde a frente de chama apresenta algumas dobras, mas sem descontinuidades. Os resultados das simulações com combustão não obtiveram boa concordância
com os resultados experimentais, indicando que a malha de cálculo precisa ser aprimorada. / [en] The aim of this work is to carry out experiments and numerical simulations to study the turbulence-combustion interaction in a nonpremixed hydrogen-air ame stabilized in a bluff body wake. For this
purpose, are used a PIV technique for the determination of two velocity components and a PLIF technique to determine the uorescence intensity of the chemical species OH, which is a good indicator of the
flame front location. PIV post-processing methods are evaluated in order to maximize the spatial resolution of the technique and to remove spurious instantaneous velocity vectors. In addition, the burner is modeled in ANSYS / FLUENT and the simulation results are validated by comparisons with
the experimental results. Models based in the Reynolds avareges are used to characterize the turbulence and a flamelet model is adopted to describe combustion. The experimental results indicates that, for the
ow rates of air and hydrogen adopted, combustion occurs in the flamelet regime, where the flame front is wrinkled, but without discontinuities. The reactive cases simulations did not agree with the experimental results, indicating that the computational mesh needs to be improved.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:55730 |
| Date | 08 November 2021 |
| Contributors | LUIS FERNANDO FIGUEIRA DA SILVA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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