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Caracterização experimental de uma bomba ejetora
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Abstract(s)
A opção de futuro incide sobre os processos de combustão em regime pobre e com baixos índices de
formação de poluentes.
Neste contexto, o presente trabalho estuda um ejetor de um queimador de gás propano, que equipa uma
marmita utilizada para confeção de alimentos no Exército Português, para compreender o mecanismo de
arrastamento de ar, com vista a identificar as causas que possam contribuir para uma diminuição da razão de
equivalência da mistura ar/combustível. Estes queimadores são dispositivos de funcionamento estritamente
mecânico e de conceção simples que permitem uma gama de potências caloríficas compreendidas entre
8 e 22 kW. Permitem uma boa estabilidade de chama que é um requisito fundamental de segurança. A
regulação de potência é executada através de uma válvula de ajuste, contendo três posições, uma em que a
alimentação se encontra cortada e as outras duas permitindo funcionar na potência mínima e máxima.
De modo a efetuar o estudo do ejetor, numa primeira fase, submeteu-se o sistema a uma caracterização
experimental do campo de escoamentos à entrada de ar do ejetor, a partir da técnica de diagnóstico
Particle Image Velocimetry (PIV). Assim avalia-se de que forma o escoamento de ar exterior influencia o
comportamento do escoamento da mistura de ar/combustível à saída do queimador.
Numa segunda fase, recorre-se à técnica de diagnóstico Quimiluminescência para medição de espécies
químicas, para avaliar o comportamento do ejetor a alterações de vários parâmetros, tais como caudal de
combustível, área de entrada de ar e área de saída da mistura do difusor. Conclui-se que o ejetor mostrase
"insensível" a alterações da área de saída e de entrada de ar, em relação ao valor médio da razão de
equivalência. Porém observa-se que as misturas de ar/combustível são mais homogéneas quando as áreas
de entrada, da saída e da garganta têm valores próximos.
The option of future focuses on combustion processes under poor and with low levels of pollutant formation. In this context, this work studies an ejector for a propane gas burner, fitted to a pot used for making food in the Portuguese Army, to understand the air entrainment mechanism, to identify the causes that can contribute to a decrease in the equivalence ratio of the air/fuel mixture. These burners are operating strictly mechanical devices and simple design that enable a range of heating powers from 8 and 22 kW. Allow a good flame stability which is a fundamental requirement of security. The power setting is performed through a valve adjustment, containing three positions, allowing work on zero power, minimum and maximum. In order to achieve this goal, as a first step, has undergone the system comprising a ejector, the experimental characterization of the flow field of ejector air intake, from the Particle Image Velocimetry diagnostic technique (PIV). This is used to evaluate how the outside air flow influences the behavior of the flow of the air/fuel mixture at the outlet of the burner. In a second phase, the diagnostic technique Chemiluminescence, measurement of chemical species is used to assess the behavior of various changes ejector parameters such as fuel flow, air intake area and output area of the diffuser. It is concluded that the ejector seems "insensitive" to change the input and output area, in relation to the average value of equivalence ratio. But it is observed that the air/fuel mixtures are more homogeneous when the areas of input, output and throat have close values.
The option of future focuses on combustion processes under poor and with low levels of pollutant formation. In this context, this work studies an ejector for a propane gas burner, fitted to a pot used for making food in the Portuguese Army, to understand the air entrainment mechanism, to identify the causes that can contribute to a decrease in the equivalence ratio of the air/fuel mixture. These burners are operating strictly mechanical devices and simple design that enable a range of heating powers from 8 and 22 kW. Allow a good flame stability which is a fundamental requirement of security. The power setting is performed through a valve adjustment, containing three positions, allowing work on zero power, minimum and maximum. In order to achieve this goal, as a first step, has undergone the system comprising a ejector, the experimental characterization of the flow field of ejector air intake, from the Particle Image Velocimetry diagnostic technique (PIV). This is used to evaluate how the outside air flow influences the behavior of the flow of the air/fuel mixture at the outlet of the burner. In a second phase, the diagnostic technique Chemiluminescence, measurement of chemical species is used to assess the behavior of various changes ejector parameters such as fuel flow, air intake area and output area of the diffuser. It is concluded that the ejector seems "insensitive" to change the input and output area, in relation to the average value of equivalence ratio. But it is observed that the air/fuel mixtures are more homogeneous when the areas of input, output and throat have close values.
Description
Keywords
Particle Image Velocimetry Quimiluminescência Queimador razão de equivalência ejetor