DESENVOLVIMENTO DE BANCADA EXPERIMENTAL E MODELO NUMÉRICO PARA AVALIAÇÃO DE ESTABILIDADE DE CHAMA EM ESTATORREATORES A COMBUSTÍVEL SÓLIDO
Estatorreator; Combustível Sólido; Polimetilmetacrilato; Packed Bed.
O objetivo principal deste estudo é o desenvolvimento de uma bancada experimental
de baixo custo para ensaios de estatorreatores a combustível sólido (SFRJ), visando
desenvolvimento tecnológico básico e aplicado bem como ferramenta educacional para o
ensino de graduação. Um código numérico para o estudo de estabilidade de combustão
foi desenvolvido para auxiliar no projeto básico de motores a jato que empregam esta
tecnologia (SFRJ). A bancada é composta por tanques de ar comprimido, aquecedor de ar
para simular a temperatura de estagnação na entrada da câmara de combustão do motor,
combustível sólido e bocal de exaustão. O ar é aquecido por meio de um regenerador
de calor de leito de esferas, evitando a contaminação do mesmo. O modelo matemático
para projeto dimensional do ancorador de chama é baseado na teoria de reatores bem
misturados acoplada ao desprendimento de grandes vórtices da zona de recirculação. Um
modelo matemático para planejamento dos ensaios foi também desenvolvido. Este modelo é
empregado após predições numéricas da estabilidade de chama. A bancada testes de baixo
custo, bem como a metodologia de planejamento de ensaios foram validados. A bancada
foi refinada e está totalmente operacional. Os resultados do modelo de estabilidade de
chama indicam uma forte dependência da taxa de regressão do combustível sólido, da
frequência de oscilação do motor, da temperatura e pressão de entrada do ar, entre outros
parâmetros operacionais.