Rotational Temperature Measurement of NO Molecule in a Flame through Laser-Induced Fluorescence Spectrum

Hayashida, Kazuhiro; Shirai, Hajime; Amagai, Kenji; Arai, Masataka

doi:10.1299/jsmeb.45.201

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“…Nevertheless, in this case we may consider the concepts of rotational temperature, vibrational temperature and electronic temperature. [2][3][4][5][6] In flames, rotational temperature is very close to the kinetic temperature, due to the quick transfer between translational and rotational energies. 7 In this way, rotational temperature measurement is as a good indicative of flame temperature.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Determination of liquefied petroleum flame temperatures using emission spectroscopy

Carinhana¹,

Barreta²,

Rocha³

et al. 2008

J. Braz. Chem. Soc.

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A espectroscopia de emissão foi utilizada na determinação da temperatura de chamas pré-misturadas de GLP. Investigou-se a emissão natural de radicais CH * em três diferentes condições de queima: razão estequiométrica de combustível/oxidante, excesso de combustível (chama rica) e excesso de oxidante (chama pobre). O valor médio obtido para a temperatura rotacional de CH * foi de 2845 70 K nas condições utilizadas nos experimentos. Esse valor não variou significativamente com os demais tipos de chama e é compatível com os cálculos de temperatura adiabática dos sistemas estudados. Essa temperatura também é concordante com resultados obtidos por via indireta, utilizando-se o método de linha reversa de sódio, que consiste em uma técnica bem estabelecida e independente da emissão natural. Temperaturas vibracionais de ca. 4600 K foram calculadas, indicando que o tempo de vida do CH * não é suficiente para que o equilíbrio entre os modos rotacionais e vibracionais seja estabelecido.Emission spectroscopy was used in the temperature determination of LPG (liquefied petroleum gas) premixed flames. Natural emission of CH * radicals was investigated in flames under three different burning conditions: fuel/oxydizer stoichiometric ratio, fuel excess (rich flame), and oxidizer excess (lean flame). An average value of 2845 70 K was obtained for CH * rotational temperature in the set up used in the experiments. This value did not show significant change with the type of flame analyzed and it is compatible with the calculated adiabatic flame temperatures of the investigated systems. This temperature value also agrees with that determined by an indirect measurement, using the sodium line reversal method, which is independent from the radical natural emission and well established in literature. Vibrational temperatures of ca. 4600 K were calculated, indicating that the CH * lifetime is insufficient for the establishment of an equilibrium state between the rotational and vibrational modes.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Determination of liquefied petroleum flame temperatures using emission spectroscopy

Carinhana¹,

Barreta²,

Rocha³

et al. 2008

J. Braz. Chem. Soc.

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“…Analogamente, os termos temperatura vibracional 1,21,52,66,67 e temperatura eletrônica 68 são utilizados para descrever populações de níveis vibracionais e eletrônicos, respectivamente.…”

Section: Equação 48unclassified

“…Com a partição da energia de um sistema complexo, como uma chama, em diferentes graus de liberdade rotacionais, vibracionais e eletrônicos torna-se possível a determinação e compreensão dos processos de transferência de energia envolvidos nesse sistema 1,[60][61][62][63][64][65][66][67][68][69][70] . Tais investigações têm mostrado que, em determinados casos, a temperatura rotacional se aproxima muito da temperatura cinética, isto é, do conceito comum de temperatura, em virtude de ambas as energias translacional e rotacional modificarem-se rapidamente em função das condições impostas ao sistema 62 .…”

Section: Equação 48unclassified

Determinação de temperatura de chama por espectroscopia de emissão

Carinhana¹,

Bertran²

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Micrometer patterning using synchrotron radiation of the Polyaniline-PVC blend. Advanced Materials, 10, 241 (2000).xi ResumoDETERMINAÇÃO DE TEMPERATURA DE CHAMA POR ESPECTROSCOPIA DE EMISSÃO. A espectroscopia de emissão foi empregada na determinação da temperatura de chamas pré-misturadas de GLP (Gás Liqüefeito de Petróleo). Foi investigada a emissão natural dos radicais OH * , C 2 * e CH * em chamas apresentando três diferentes condições de queima: razão equimolar combustível/comburente (chama estequiométrica), excesso de combustível (chama rica) e excesso de oxidante (chama pobre). A temperatura rotacional determinada para o radical CH* foi de 2845 ± 70 K. Este valor não apresentou variação significativa com respeito ao tipo de chama analisada, sendo condizente com a temperatura de chama adiabática calculada para os sistemas analisados, que variou de 2857 K (chama rica) a 2910 K (chama pobre). Os resultados de determinação de temperatura rotacional para esse radical também são comparáveis à temperatura translacional da chama. A temperatura translacional foi determinada por via indireta, através do método da linha reversa do sódio. Esta técnica foi escolhida por ser absolutamente independente da emissão natural dos radicais e por ser de uso consagrado na literatura. A temperatura vibracional determinada para o radical CH * foi de 4600 ± 127 K, indicando que o tempo de meia-vida desse radical é insuficiente para que se estabeleça o equilíbrio entre os modos rotacional e vibracional. Com respeito aos demais radicais, C 2 * e OH * , foram obtidos valores de temperatura rotacional muito superiores aos determinados para a espécie CH * , sugerindo-se que, para o caso dessas espécies, a temperatura rotacional não atingiu o equilíbrio com respeito à temperatura translacional. Todo o trabalho experimental foi desenvolvido nos laboratórios do Instituto de Estudos Avançados do Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial (IEAv/CTA).

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Rotational Temperature Measurement of NO Molecule in a Flame through Laser-Induced Fluorescence Spectrum

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Determinação de temperatura de chama por espectroscopia de emissão

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