Modelagem computacional para análise da temperatura de chama em câmaras de combustão de turbinas a gás

Abstract

Turbinas a gás estão sendo amplamente utilizadas nos dias de hoje por apresentarem vantagens como pequeno peso e volume, além de serem versáteis, fazendo com que seu uso em indústrias venha crescendo gradativamente. O funcionamento das turbinas a gás é motivo de estudo por apresentar grande complexidade no seu entendimento, na tentativa de otimizar os processos envolvidos evitando gastos desnecessários de energia e combustível. O presente trabalho busca analisar alguns parâmetros de entrada na turbina a gás (combustível, excesso e umidade do ar, temperatura do ar de entrada, pressão do ar atmosférico de entrada e a relação de pressão do compressor), e suas influências na temperatura de chama da câmara de combustão, que é um fator diretamente relacionado a quantidade de trabalho gerada pela turbina a gás e sua eficiência. Foi feita a análise e modelagem computacional dos processos ocorridos em uma turbina a gás, obtendo os seguintes resultados da influência dos parâmetros citados: o aumento da temperatura do ar de entrada influenciou negativamente a temperatura de chama; o aumento da pressão do ar atmosférico bem como a relação de pressão no compressor influenciaram positivamente no aumento da temperatura; quanto menor a umidade do ar, maior a temperatura de chama atingida na câmara; aumentando o excesso de ar se diminui a temperatura estudada. Posteriormente, os resultados foram comparados a literatura existente, de forma a validar os valores encontrados. Com isso, pôde-se afirmar que o programa atingiu os objetivos do trabalho.