Estudo computacional da formação de fuligem em chamas de difusão laminar

Abstract

O processo de combustão é intensivamente utilizado na geração de energia, que pode ser utilizada de forma diversificada na indústria ou para mobilidade humana. Existem vários poluentes formados no processo de combustão, entre os quais, pode-se citar a fuligem, óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono, etc. Um dos poluentes mais estudados nos últimos tempos é a fuligem, pois a mesma afeta à saúde humana e interfere de maneira importante na combustão. Face ao exposto, propõe-se o estudo computacional da formação de fuligem em chamas de difusão laminar. De maneira mais específica, foi desenvolvido uma rotina computacional na linguagem do software Matlab que descreva a formação de fuligem em uma chama de difusão do etileno e ar em pressão atmosférica, onde é desenvolvido um modelo matemático e físico da formação de fuligem. A validação do modelo matemático, para a realização da simulação numérica, será baseada em dados experimentais disponíveis na literatura. Os perfis máximos da fração de volume de fuligem para uma taxa de fluxo de combustível de 0,482 mg/s foram comprados e apresentados, alguns resultados das simulações com e sem a consideração de um modelo de fuligem são discutidos, onde é averiguado os parâmetros do formato da chama, perfil de temperatura, campo de temperatura, perfil e distribuição da fração de massa para algumas espécies químicas relevantes.