AgradecimentosAgradeço à PUC-Rio e ao CNPq, pelo auxílio e incentivo à pesquisa. Agradeço ao meu orientador, professor Luís Fernando Figueira da Silva, pelo conhecimento, aprendizado, apoio, conança depositada em mim e paciência.Aos meus pais, Yvone Senra e Henrique Nobrega, pelo suporte, incentivo e amor incondicional durante toda minha trajetória. Sem eles nada seria possível.Aos meus colegas de laboratório e amigos, Suzane Pereira, Louise Ramos, Letícia, Ricardo, Alain, pela ajuda, apoio, companheirismo e amizade.Aos Drs. Philippe Scouaire e Nasser Darabiha, por terem cedido o material para o projeto. À todos os meus amigos e familiares, pelo apoio.
ResumoEstudo da inuência do número de swirl sobre a estabilidade da combustão em um queimador pré-misturado A combustão tem grande importância na indústria, setores de transporte e de geração de energia elétrica. Porém, é um desao conciliar os processos de combustão com a diminuição dos impactos ambientais. Novas tecnologias estão sendo desenvolvidas com este propósito. A combustão turbulenta prémisturada com baixa riqueza é uma alternativa para reduzir a emissão de gases poluentes em turbinas e queimadores industriais. A técnica de combustão em presença de swirl é uma forma de estabilizar estes equipamentos. O objetivo deste trabalho é o estudo da inuência do número de swirl na estabilidade da combustão pré-misturada em um queimador laboratorial desenvolvido para queimar hidrocarbonetos e ar em presença de swirl. Diferentes swirlers foram desenvolvidos e analisados. Os regimes de combustão observados foram classicados e mapeados em um diagrama, identicando as fronteiras e estabilidades dos regimes. A técnica de uorescência induzida por laser do radical OH foi empregada com objetivo de observar a estrutura das chamas.
PalavraschaveCombustão; Turbulência; Swirl; Chamas pré-misturadas; Número de swirl ; Estudo experimental.
AbstractStudy of the inuence of the swirl number on the stability of the combustion in a premixed burner Combustion has great importance in the industry, transportation sectors and electric power generation. However, it is a challenge to reconcile combustion processes with the reduction of environmental impacts. New technologies are being developed for this purpose. Pre-mixed turbulent combustion with lean equivalence ratio is an alternative to reduce the emission of polluting gases in industrial turbines and burners. The combustion technique in the presence of swirl is capable of stabilizing these equipments. The purpose of this work is the study of the inuence of the swirl number on the stability of the premixed combustion in a laboratory burner developed to burn hydrocarbons and air in the presence of swirl. Dierent types of swirlers were developed and analyzed. The observed combustion regimes were classied and mapped in a diagram, identifying the boundaries and stability of the regimes. The laser induced uorescence technique of the OH radical was used to observe the structure of the ames.