Título

DESENVOLVIMENTO DE UM QUEIMADOR DE GÁS NATURAL COM EXCITAÇÃO ACÚSTICA

DEVELOPMENT OF NATURAL GAS BURNER WITH ACOUSTIC ACTUATION

Autoria

Rocha, Ana Maura Araujo; Lacava, Pedro Teixeira; Junior, João Andrade de Carvalho

DOI

10.5151/2594-3626-0029

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Resumo

A combustão pulsante tem recebido especial atenção nas pesquisas atuais devido às indicações que sua aplicação para geração de energia pode oferecer diversas vantagens, tais como: economia de combustível, baixa emissão de poluentes e aumento na taxa de transferência de calor convectiva. A combustão também é uma técnica interessante para controlar as condições de combustão de diversas aplicações industriais. Assim, o presente trabalho mostra resultados experimentais para um queimador tipo jato circular de gás natural operando nos modos pulsante e não pulsante. A presença do campo acústico muda drasticamente a estrutura da chama e algumas observações puderam ser feitas: 1) consideráveis amplitudes de oscilação podem ser atingidas nas freqüências naturais do queimador, mas uma chama piloto de hidrogênio é necessária para manter a chama principal ancorado nas proximidades do queimador; 2) a condição de pré-mistura é estabelecida em algumas regiões da chama onde o campo acústico é mais intenso; 3) o regime pulsante muda as evoluções axial e radial dos mecanismos de combustão do hidrocarboneto e de formação de NO; 4) o aumento na amplitude de oscilação reduz o comprimento da chama.

 

Pulsating combustion has won interest in current researches due the indications its application in energy generation can offer several advantages, such as: fuel economy, low pollutants emissions, and increase on the convective heat transfer rate. Pulsating combustion is also an interesting technique to control the combustion conditions for several industrial applications. Therefore, the present paper shows experimental results for a natural gas circular jet burner operating at pulsating and non-pulsating modes. The presence of an acoustic actuation changes drastically the flame structure, and some observations could be done: 1) considerable amplitudes of oscillation could be reached at burner natural frequencies, but a hydrogen pilot flame is necessary to held the flame close to burner; 2) the premixed condition is established in some flame regions where the acoustic field is more intense; 3) the pulsating changed the axial and radial evolutions of hydrocarbon combustion and NO formation mechanism; 4) the increase on oscillation amplitude reduces the flame length.

Palavras-chave

Combustão pulsante; Combustão pulsado; Combustão de gás natural.

Pulsating combustion; Pulsed burner; Natural gas combustion.