Estudo experimental e numérico de um queimador de gás natural

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engengaria MecânicaNeste trabalho pretendeu-se demonstrar a aplicabilidade da modelação de dinâmica de fluidos através de um código computacional (Fluent/UNS), para a previsão de escoamentos de fluidos e respectiva combustão, numa fornalha horizontal. Foi introduzido o gás natural como combustível, através da utilização de uma mistura com características idênticas à do gás natural. Foram realizados ensaios cromatográficos ao combustível para verificação da composição elementar. Para a construção da malha computacional utilizada no modelo numérico, tornou-se necessária a utilização de dois programas, por forma a permitir a integração dos 37 injectores, respeitantes ao queimador, na face da fornalha. Foi escolhida uma malha com cerca de 78000 células, que garante a indepedência dos resultados. Para modelação do escoamentofoi utilizado o modelo de turbulência k-ε, por se adequar melhor ao escoamento em causa, bem como pelas exigências computacionais. A transferência de calor por radiação no interior da fornalha, é calculada através da utilização do Modelo de Radação de Transferência Discreta (DTRM). Os resultados numéricos foram validados por ensaios experimentais, realizados com um queimador protótipo montado numa fornalha horizontal, cujos resultados foram analisados juntamente com os homólogos numéricos