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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Carinhana Junior, Dermeval
Título: Determinação de Temperatura de Chama por Espectroscopia de Emissão
Ano: 2006
Orientador: Prof. Dr. Celso Aparecido Bertran
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Combustão, GLP, Linha reversa, Boltzmann
Resumo: A espectroscopia de emissão foi empregada na determinação da temperatura de chamas pré-misturadas de GLP (Gás Liqüefeito de Petróleo). Foi investigada a emissão natural dos radicais OH*, C2* e CH* em chamas apresentando três diferentes condições de queima: razão equimolar combustível/comburente (chama estequiométrica), excesso de combustível (chama rica) e excesso de oxidante (chama pobre). A temperatura rotacional determinada para o radical CH* foi de 2845 ± 70 K. Este valor não apresentou variação significativa com respeito ao tipo de chama analisada, sendo condizente com a temperatura de chama adiabática calculada para os sistemas analisados, que variou de 2857 K (chama rica) a 2910 K (chama pobre). Os resultados de determinação de temperatura rotacional para esse radical também são comparáveis à temperatura translacional da chama. A temperatura translacional foi determinada por via indireta, através do método da linha reversa do sódio. Esta técnica foi escolhida por ser absolutamente independente da emissão natural dos radicais e por ser de uso consagrado na literatura. A temperatura vibracional determinada para o radical CH* foi de 4600 ± 127 K, indicando que o tempo de meia-vida desse radical é insuficiente para que se estabeleça o equilíbrio entre os modos rotacional e vibracional. Com respeito aos demais radicais, C2* e OH*, foram obtidos valores de temperatura rotacional muito superiores aos determinados para a espécie CH*, sugerindo-se que, para o caso dessas espécies, a temperatura rotacional não atingiu o equilíbrio com respeito à temperatura translacional. Todo o trabalho experimental foi desenvolvido nos laboratórios do Instituto de Estudos Avançados do Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial (IEAv/CTA).
Abstract: Emission spectroscopy has been used in the temperature determination of pre-mixed flames of LPG (Liquefied Petroleum Gas). Natural emission processes of OH*, C2* e CH* radicals have been investigated in flames under three different burn conditions: fuel/oxydizer equimolar ratio (stoichiometric flame), fuel excess (rich flame), and oxydizer excess (lean flame). Rotational temperature of CH* was determined as 2845 ± 70 K. This value did not show a significant variation with respect to the type of flame analyzed and it is compatible with the calculated adiabatic flame temperature of the investigated systems, which varied from 2857 K (rich flame) to 2910 K (Iean flame). Rotational temperature results obtained from this radical emission are also comparable with the flame translational temperature. This temperature has been determined by an indirect measurement, using the sodium line-reversal method. This technique was chosen because the emission measured is absolutely independent from the natural emission and its use is well established in literature. The calculated vibrational temperature was 4600 ± 127 K, indicating that the CH* half-life time is insufficient for equilibrium establishment between its rotational and vibrational modes. With respect to the others radicals, C2* and OH*, rotational temperature determination has shown higher values than were calculated to the CH* specie. The results suggest, in the case of C2* and OH*, rotational temperature has not achieved equilibrium state with respect to the translational temperature. All experimental work has been developed at the laboratories of Instituto de Estudos Avançados / Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial (IEAv/CTA).
Arquivo (Texto Completo): vtls000376107.pdf ( tamanho: 1,95MB )

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