| Processo: | 11/06673-1 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Exterior - Pesquisa |
| Data de Início da vigência: | 15 de agosto de 2011 |
| Data de Término da vigência: | 14 de outubro de 2011 |
| Área de conhecimento: | Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Propulsão Aeroespacial |
| Pesquisador responsável: | Fernando Fachini Filho |
| Beneficiário: | Fernando Fachini Filho |
| Pesquisador Anfitrião: | Luc Bauwens |
| Instituição Sede: | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil |
| Instituição Anfitriã: | University of Calgary, Canadá |
| Assunto(s): | Ignição Normas de segurança Combustíveis alternativos |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | auto-ignição | combustível limpo e renovável | descarga de hidrogênio no ambiente | jato de hidrogênio | método de expansão assimptótica | normas de segurança | Escoamento Reativo |
Resumo 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 problema surgiu logo no início quando se considerou o hidrogênio como o mais provável substituto dos combustíveis fósseis. Devido a sua baixa massa específica, os tanques de armazenamento devem conter 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 (reações 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. (AU) | |
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