Chamas difusivas turbulentas

Chamas Difusivas Turbulentas

Chamas difusivas podem ser definidas como aquelas onde ocorre a mistura entre o combustível e o oxidante apenas na zona de reação, ou seja, estes não entram em contato previamente. Na zona de reação os escoamentos de combustível e oxidante encontram-se em proporção estequiométrica e a combustão ocorre de forma extremamente rápida.
Segundo Turns (1993) um escoamento é denominado turbulento, quando as instabilidades neste não são atenuadas, o campo de vorticidade é aleatório no tempo. Cada ponto no escoamento exibe flutuações randômicas (aleatórias) no tempo. Em escoamentos turbulentos com combustão têm-se também flutuações na temperatura, massa específica e concentrações das espécies formadas. Assim, o escoamento turbulento pode ser caracterizado através da definição da média de uma propriedade em um intervalo de tempo suficientemente grande e da intensidade de flutuação das grandezas envolvidas, respectivamente definidas por:

, . (1)

, (2) onde: é a média de qualquer propriedade do escoamento (por exemplo velocidade, temperatura, pressão, etc.) é o intervalo de tempo;
(t) é uma propriedade qualquer do escoamento, como, velocidade, temperatura, pressão, etc.; é a flutuação, correspondente à diferença entre o valor instantâneo da propriedade e seu valor médio .

Existe atualmente uma vasta gama de aplicação das chamas difusivas turbulentas, tipo jato, em diversos setores industriais, como na produção de aço, vidro, produtos químicos, nos incineradores de resíduos hospitalares e industriais, assim como em sistemas de “flare” de plataformas marítimas de extração de petróleo, o que torna a compreensão e otimização da combustão turbulenta essencial e interessante. Segundo Pope (1990), a combustão turbulenta é um dos mais