| Grant number: | 11/06673-1 |
| Support Opportunities: | Scholarships abroad - Research |
| Start date: | August 15, 2011 |
| End date: | October 14, 2011 |
| Field of knowledge: | Engineering - Aerospace Engineering - Aerospace Propulsion |
| Principal Investigator: | Fernando Fachini Filho |
| Grantee: | Fernando Fachini Filho |
| Host Investigator: | Luc Bauwens |
| Host Institution: | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). São José dos Campos , SP, Brazil |
| Institution abroad: | University of Calgary, Canada |
Abstract A ignição estapontânea de jato de combustível proveniente de descarga acidental de tanque a pressão da ordem de centenas de atmosfera é o objeto de estudo deste projeto. Este problemasurgiu logo no início quando se considerou o hidrogênio como o mais provável substituto doscombustíveis fósseis. Devido a sua baixa massa específica, os tanques de armazenamento devemconter hidrogênio a pressões que variarão de 400 a 700 atm. Nestas condições, um escape acidental produzirá um jato supersônico o qual gerará uma onda de choque. Esta por sua vez, tem energia suficiente para aquecer o ar por onde passar. A combinação de ar quente e a difusão do hidrogênio cria-se as condições para a ignição da mistura ar-hidrogênio. Este problema é transiente, tri-dimensional, multi-escalas e fortemente não-linear (reaçõeses químicas), por isso uma exploração detalhada demanda o emprego de métodos numéricos. Entretanto, visando obter expressões gerais que ajudem a aumentar os conhecimentos fundamentais, a formulação deve ser simplificada, mas representativa dos processos físicos mais importantes,o qual possa ser resolvida analiticamente por métodos assimptóticos. O modelo considerando cinética química de passo único foi desenvolvido e estendido por Linán [1974, 1993] e usado na dissertação de Rezaeyan [2011] para analisar a ignição estapontânea de jato supersônico de hidrogênio. O modelo cinético de passo único possibilita apenas a análise térmica do problema. Neste projeto, empregar-se-á um mecanismo cinético de dois passos: o combustével reagindo com um radical para formar também radicais e estes radicais se recombinam para formar a espécie molecular. A vantagem deste modelo cinético é incorporar à análise térmica o efeito da cinética química. Portanto, é esperado resultados analíticos mais próximos aos experimentais. | |
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