Flame temperature analysis in the oxycut process using acetylene gas: a numerical study

Gustavo L. S.  Silva; Júlio Cesar Costa Campos; Charles Luiz da Silva; Igor R. R.  Carlos; Antonio Marcos de Oliveira Siqueira; Rogério F.  Brito; Luciano José Minette

doi:10.18540/jcecvl6iss4pp0555-0563

Autores

Gustavo L. S. Silva Federal University of Viçosa, Department of Production and Mechanical Engineering https://orcid.org/0000-0002-3130-6307
Júlio Cesar Costa Campos Federal University of Viçosa, Department of Production and Mechanical Engineering, : Federal University of São João del-Rei, Graduate Program in Energy Engineering https://orcid.org/0000-0002-9488-8164
Charles Luiz da Silva Federal University of Viçosa, Department of Production and Mechanical Engineering https://orcid.org/0000-0003-1558-0485
Igor R. R. Carlos Federal University of São João del-Rei, Graduate Program in Energy Engineering https://orcid.org/0000-0002-6724-753X
Antonio Marcos de Oliveira Siqueira Federal University of Viçosa, Department of Chemistry https://orcid.org/0000-0001-9334-0394
Rogério F. Brito Federal University of Itajubá, Department of Mechanics https://orcid.org/0000-0002-6833-7801
Luciano José Minette Federal University of Viçosa, Department of Production and Mechanical Engineering,

DOI:

https://doi.org/10.18540/jcecvl6iss4pp0555-0563

Palavras-chave:

Modelo de Chama, Oxicombustível, Temperatura de Chama, Pré-Mistura Parcial, Combustão

Resumo

Para corte de metais, o processo oxicorte usa uma chama de pré-aquecimento, normalmente composta por oxigênio e um gás combustível, além de um jato de oxigênio independente da chama. No presente trabalho, o modelo de combustão de pré-mistura parcial de um software de volumes finitos foi aplicado, com o objetivo de analisar a temperatura de chama em um bico de maçarico de acetileno de corte. Na entrada da tocha, as vazões de oxigênio e acetileno foram ajustadas para varrer uma grande extensão da razão oxigênio-combustível. Os resultados apontaram um pico nas proximidades da proporção estequiométrica: 3106°C para a literatura e 2650,93°C para o modelo numérico, uma diferença de 14,65%. A temperatura máxima de chama ocorre a uma proporção volumétrica de 52,38% de oxigênio para a literatura e 50,03% para o modelo, uma diferença de 2,35 pontos percentuais apenas. Conclui-se que os resultados da abordagem numérica atingiram os objetivos da pesquisa.