Estudo quantitativo da produção de fuligem em chamas laminares de etileno não pré-misturadas e parcialmente pré-misturadas

Abstract

Sabe-se que partículas de fuligem, provenientes da combustão incompleta de combustíveis fósseis, podem provocar impactos na saúde dos seres humanos e no meio ambiente. Deste modo, mostra-se pertinente o estudo para quantificação da produção desses particulados em chamas de gases derivados do petróleo. No presente trabalho, foi feita a aplicação da técnica de extinção de luz para a determinação da quantidade de fuligem produzida em chamas laminares não pré-misturadas e parcialmente pré-misturadas de etileno. Os resultados para uma estimativa da distribuição radial destas partículas em torno do eixo de simetria da chama foram determinados através de um modelo matemático utilizando a transformada de Abel, calculados numericamente. Foi feita a comparação com dados obtidos na literatura, provenientes de estudos realizados utilizando-se os mesmos parâmetros das chamas e das técnicas para quantificação e distribuição da fração volumétrica de fuligem. Os resultados apresentaram um bom comportamento qualitativo em comparação à literatura, atestando a correta aplicação da transformada de Abel, assim como os resultados quantitativos, contemplando todos os objetivos do trabalho.

It is known that soot particles from incomplete combustion of fossil fuels can induce an impact on human beings health and on the environment. In this sense, the study for quantification of the production of these particulates in flames of gases coming from petroleum is relevant. In the present work, the technique of light extinction was applied for the determination of the amount of soot present in non-premixed and partially premixed ethylene laminar flames. The results for an estimation of radial distribution of these particles around the flame axis of symmetry were determined by a mathematical model using a numerically calculated Abel transform. A comparison with data obtained in literature, from studies conducted using the same flame parameters and the same techniques for quantification and distribution of soot volumetric fraction, was done. The results presented a good qualitative behavior compared to the literature, attesting the correct application of the Abel transform, as well as the quantitative results, reaching all work objectives.