Simulação numérica da combustão do glicerol

Abstract

O aumento da disponibilidade de glicerol, originado da produção de biodiesel, torna relevante o desenvolvimento de aplicações alternativas para ele. Como o glicerol é um álcool, uma aplicação possível é a utilização como combustível. Para isso, deve-se analisar o comportamento da combustão do glicerol. Neste trabalho, realizou-se a simulação numérica, no código CHEMKIN, de uma chama unidimensional de pré-mistura do álcool com o ar. Isso para determinar a influência da razão de equivalência e da temperatura de ignição da chama, no perfil de temperatura e na velocidade axial da chama. Os resultados indicaram que, para uma combustão mais eficiente, deve-se utilizar temperaturas de ignição mais altas que combustíveis comuns, como gasolina e gás natural, próximas à temperatura de autoignição do glicerol, 643,15 K. Já a razão de equivalência deve ser próxima a um, para evitar a formação de acroleína devido redução da temperatura de chama. Desta forma, conclui-se que a utilização do glicerol como combustível é viável, caso a combustão seja realizada com os parâmetros adequados.

The increasing availability of glycerol, from biodiesel production, creates a need to develop new applications for it. As the glycerol is an alcohol, a possible application is to use it as a fuel. For this, it is necessary to analyze the behavior of glycerol combustion. In this work, it is done a numerical simulation, with CHEMKIN package, of one dimensional premixed fuel-air flame. This is to determine the influence of the equivalence ratio and the ignition temperature of the flame, on the temperature profile and the flame axial velocity. The results of simulation indicated that, for a more efficient combustion, it must use higher ignition temperatures than common fuels, as gasoline and natural gas, close to the self-ignition temperature of glycerol, about 643,15 K. In addition, the equivalence ratio should be close to one, to avoid the formation of acroleyn due the reduction of flame temperature. Therefore, it is concluded that glycerol can be used as the fuel, with the appropriate parameters of combustion.