Acoplamento entre instabilidades hidrodinâmicas e chamas difusivas com mudança drástica de forma e sob ação do empuxo

• Processo: 21/10689-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Leandro Franco de Souza
• Beneficiário: Matheus de Padua Severino
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/14361-4 - Análise de estabilidade global do queimador duplo Tsuji, BE.EP.DR
• Assunto(s): Mecânica dos fluidos Instabilidade hidrodinâmica Combustão Chamas difusivas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Buoyancy effects on flow stability | Hydrodynamic stability analysis | New flow field configuration | Radial and Impinging flows interaction | Stability of reacting flows | Mecânica dos Fluidos

Resumo

O comportamento da chama difusiva está intrinsecamente relacionado ao escoamento, e o calor liberado pela chama é uma das principais fontes de amplificação das instabilidades hidrodinâmicas. Portanto, a análise de estabilidade de escoamentos reagentes é crucial para o desenvolvimento de novos sistemas de combustão. Neste projeto, a estabilidade do escoamento gerado pela chama difusiva duplo Tsuji - uma chama derivada da chama Tsuji tradicional - é investigada. Esta nova configuração - introduzida por este requerente em sua dissertação de mestrado - consiste em um queimador cilíndrico que ejeta radial e uniformemente o combustível gasoso, ao mesmo tempo em que escoamentos impingentes trazem o oxidante gasoso da atmosfera ambiente em direção ao queimador. A principal característica desta chama é a representação de variações geométricas contínuas, desde o modo contrafluxo (próximo ao eixo de simetria vertical) até o modo cofluxo (próximo ao eixo de simetria horizontal). O objetivo deste projeto é demonstrar a interação entre a combustão e as instabilidades hidrodinâmicas sob diferentes modos. Assim, o queimador duplo Tsuji é a escolha natural, pois foi introduzido pelo proponente em seu mestrado. Além do interesse fundamental, este estudo também tem potencial industrial, pois o queimador duplo Tsuji emite pouca fuligem, de acordo com estudos preliminares. Uma análise mais aprofundada é necessária para determinar sua estabilidade, e este projeto fará exatamente isso. (AU)