Combustao cap 9

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1 –
Potential core – região próxima ao bocal do queimador onde os efeitos de difusão de momento e de massa ainda não são sentidos, de modo que os perfis de velocidade e concentração se mantém inalterados em relação ao valor original.
Entrained – entrado.
Schimdt number – razão entre a difusividade de movimento e de massa 
.
Boundary-layer equations – equações governantes para o problema de um jato de adentrando um reservatório em repouso ou movimento, conservam grande semelhança com as equações para o problema de camada limite sobre uma placa plana.
Similar – A idéia de similaridade se baseia na idéia que os perfis de velocidade devem ser semelhantes por todo o escoamento.
Similarity variable – variável dependente em um problema onde se assume a hipótese de similaridade, no presente caso 
.
Spreading rate – razão entre o raio onde a velocidade é a metade do valor encontrado na linha de centro, “jet half-width”, e a coordenada x.
Spreading angle – ângulo cuja tangente é o “spreading rate”
Overventilated flame – Chama produzida em um ambiente com oxidante mais que suficiente para a queima continua do combustível.
Smoke – Fuligem produzida no interior da região de chama e que consegue escapar sem ser consumida na parte superior da chama.
Flame-sheet approximation – hipótese que assume um mecanismo de cinética química infinitamente rápido e que a combustão ocorre em regiões onde a mistura é estequiométrica. Dessa hipótese deriva a conclusão que a região de chama deve ser infinitesimalmente fina, ou seja, uma casca no interior da qual existe somente combustível e produtos e fora da qual existe somente oxidante e produtos.
State relations – relações que exprimem as propriedades da chama como concentração de combustível, oxidante e produtos, densidade e temperatura em função da fração de mistura.
Bessel functions – conjunto de funções matemáticas utilizadas para se obter a solução de diversas equações diferenciais e de outros problemas.
Frozen flow – região do escoamento onde se admite a não ocorrência de reações químicas.
Error function –
Froude number – representa fisicamente a razão entre o memento inicial do fato de combustível ao deixar o bocal do queimador e a força de flutuação experimentada pela chama. É definido como sendo igual a 
Primary aeration – porcentagem de ar premisturado ao combustível em chamas de difusão.
Flashback – ocorre quando a chama entra e se propaga dentro do tubo do queimador sem se extinguir.
Smoke point – valor de vazão de combustível acima da qual tem inicio a liberação de fuligem ou fumaça pela chama.
2 –
Em uma região próxima do bocal do jato os efeitos de difusão de movimento e de massa não conseguem ser sentidos, de modo análogo a região não desenvolvida do escoamento em um duto. Fora desta região, a velocidade do fluido e a concentração de combustível decrescem até atingirem zero. É importante ressaltar a conservação de momento de modo que como o desenvolvimento do escoamento “arrasta” por difusão parcela de ar do reservatório, cedendo-lhe quantidade de movimento, a velocidade do escoamento deve diminuir.
3 –
Na região de saída do bocal do queimador 
, a temperatura é constante e igual a temperatura do combustível, a concentração de espécies químicas é a concentração original do combustível e o perfil de velocidades é assumido ser constante. Na régio ao entorno do bocal 
, o perfil de velocidades é também constante e igual a zero no caso do fluido dentro do reservatório encontrar-se em repouso e existe somente oxidante.
Em uma posição axial intermediaria entre o bocal e o comprimento de chama, a concentração de combustível decresce monotonicamente com o raio até atingir um valor nulo na região de chama, onde a estequiometria atinge a unidade. De modo inverso, a concentração de oxidante é nula na região interior a cascca crescendo monotonicamente com o raio até o valor da concentração no infinito. A concentração de produtos da combustão é difundida para os dois lados da região de chama. O perfil de temperatura atinge o seu máximo na região de chama, caindo para diferentes valores de raio. É importante perceber a simetria em torno do eixo axial.
O comprimento de chama é definido como sendo a posição axial onde a razão de equivalência atinge o valor unitário, estequiometria. Nessa região, a casca de chama ocorre exatamente em cima do eixo axial. Desse modo, a concentração de combustível é zero para qualquer valor do raio, a concentração dos produtos decrescem monotonicamente enquanto a concentração de oxidante cresce monotonicamente. É importante perceber a simetria em torno do eixo axial.
4 –
A hipótese 3, pág. 318, assume que a cinética da reação é infinitamente rápida, sendo o processo de combustão dominado pelo tempo de mistura. Com essa hipótese, é de se esperar que tão logo que combustível e oxidante se encontrem, estes reajam formando produtos. Imaginando que algumas moléculas de combustível consigam ir além da superfície da chama, estes devem imediatamente reagir com o oxidante, o mesmo pode ser dito do oxidante fazendo o caminho inverso. Ou seja, o combustível somente consegue penetrar até onde não existe oxigênio suficiente para oxida-lo, condição de estequiometria, de modo que este não consegue ultrapassar a chama. Como o mesmo ocorre para o oxidante se difundindo no caminho inverso, não pode haver qualquer quantidade de oxidante na região interna, de modo que toda queima tem de ocorrer na chama.
5 –
O numero de Lewis representa a razão entre as difusividades térmica e de massa:
sendo que muitas espécies de interesse em combustão, o numero de Lewis é aproximadamente 1, o que justifica a hipótese frequentemente adotada de 
. Esta hipótese, aplicada na equação de energia, permite concluir que a troca de calor por condução balanceia o fluxo de entalpia sensível por difusão de espécies, conforme pode ser mostrado abaixo.
O numero de Schimidt representa a razão entre as difusividades de mivimento e de massa:
Com essa hipótese adicional demonstra-se que as três equações de conservação de momento, energia, escrita em termos da entalpia absoluta, e de conservação de espécies químicas, escrita em termos da fração de mistura, podem ser escritas na mesma forma, exigindo assim a solução de somente uma equação diferencial no lugar de três.
6 –
O número de Froude é definido como sendo igual a:
e representa a razão entre o momento inicial do jato ao deixar o bocal do queimador e a força de flutuação experimentada pela chama. Um numero de Froude muito maior que um implica em escoamento dominado pela quantidade de movimento inicial do jato de combustível, tendo as forças oriundas do gradiente de massa especifica pouca influencia na geometria do escoamento. De modo inverso, um numero de Froude indica que o escoamento e a geometria da chama é dominada pólos efeitos de flutuação. Quando o numero de Froude é próximo da unidade, ambos os efeitos são importantes para a geometria da chama.
7 –
Para responder essa pergunta é interessante tomar como base dois exemplos: um isqueiro comum e um maçarico industrial. No primeiro, as forças de flutuação devido ao gradiente de massa especifica tem influencia determinante e a chama tende a se inclinar verticalmente. Contudo, no maçarico, dependendo da vazão de combustível e assumindo que a válvula de oxidante esteja fechada, a chama pode se inclinar mais ou menos buscando a vertical. Essa maior ou menor tendência da chama em buscar a horizontal depende do numero de Froude, ou seja, do balanço entre momento inicial e forças de flutuação.
8 –
No primeiro passo, ocorre a formação de espécies precursoras, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, entre a molécula original de combustível e a fuligem.
No segundo passo, ocorre a formação de pequenas partículas de fuligem por meios químicos e coagulação. Nesse estagio grandes moléculas se tornam ou começam a ser identificadascomo partículas.
No terceiro estagio, as partículas de fuligem, ao serem expostas ao banho de espécies químicas, experimentam crescimento a partir da superfície e aglomeração.
No quarto passo, as partículas precisam passar pela região de oxidação, no caso de chamas difusivas localizado no topo, onde são consumidas total ou parcialmente.
9 –
A primeira e mais imediata simplificação que a consideração de escalares conservados implica na solução é ausência dos termos de fonte, o que torna a equação diferencial ordinária e simplifica consideravelmente a sua solução. Outro beneficio de escrever as equações em termos da fração de mistura é que, juntamente com a hipótese de 
 e 
, obtém-se somente uma equação diferencial para a equação de conservação de movimento, energia e espécies químicas.
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