Modelagem térmica e química da câmara de combustão de uma turbina a gás

Ano: 2012 | Volume: 13 | Número: Especial

Autores: Felipe Roman Centeno 1 René Lucio Rech 2

Palavras-chave: Reator de mistura perfeita. Combustão. Modelagem térmica e quí- mica de reator. \--/ Well-stirred reactor. Combustion. Thermal and chemical reactor modeling.

Resumo Português:

Este trabalho apresenta a análise térmica e química da câmara de combustão de uma
turbina a gás, considerando a metodologia de modelagem por dois reatores de mistura
perfeita em série. Para tal, considera-se um mecanismo de dois passos para a reação
de combustão e verificam-se os efeitos das variações nas vazões de combustível e de
ar nos resultados (interior e saídas dos reatores). O ar fornecido à câmara é proveniente
de um compressor. Os resultados alcançados concordam fisicamente com o esperado,
uma vez que a temperatura na saída do primeiro reator é acima da temperatura de
chama adiabática e existe uma pequena quantidade de combustível e de poluentes na
sua saída, os quais são eliminados/reduzidos durante a passagem pelo segundo reator,
o qual apresenta temperatura inferior à do primeiro na saída. Esses resultados demons-
tram a importância de modelos idealizados para a simulação de complexos sistemas de
combustão, podendo ser analisados diversos parâmetros que participam das reações
químicas e térmicas nos mesmos.

Resumo Inglês:

This paper presents the thermal and chemical analysis of a gas turbine combustion cham-
ber, considering the methodology of modeling by two well-stirred reactors in series. For
this, it is considered a two-step mechanism for the combustion reaction and it is verified
the effects of variations
in fuel and air discharges in the results
(inside and outside the reac-
tors).
The air supplied to the camera is from a compressor. The obtained results agree phy-
sically with the expected ones, since the temperature in the outer part of the first reactor is
above the adiabatic flame temperature and there is a small amount of fuel and pollutants
at its output, which are eliminated/reduced during the passage through the second reac-
tor, which displays lower than the first temperature on its output. These results show the
importance of idealized models for the simulation of combustion complex systems, and it
is possible to analyze several parameters that take part in thermal and chemical reactions.