Simulação de espectros do radical C2* para estudos de combustão

O diagnóstico das espécies presentes nos processos de combustão é fundamental para o desenvolvimento de artefatos de combustão, como queimadores, câmaras, etc. e também para a compreensão desses processos, através do estudo dos mecanismos das reações químicas com o auxílio de modelos matemáticos. Uma das técnicas de diagnóstico empregadas com grande sucesso é a espectroscopia de emissão, um método não intrusivo e que apresenta facilidade na interpretação de dados experimentais. A aplicação da espectroscopia de emissão nos processos de combustão exige uma análise espectral das espécies a serem estudadas, determinando quais faixas de frequência possuem as melhores linhas para análise. Para radicais cujas constantes espectroscópicas são conhecidas, é possível calcular os espectros de emissão em função da temperatura. A intensidade de emissão para um nível de energia específico será função da ocupação do nível (que é função da temperatura) e da concentração do radical. A determinação de temperatura de chamas a partir do espectro de emissão da banda de Swan do radical C_2 *, presente na queima de combustíveis contendo hidrocarbonetos, é o objeto deste estudo. Esta determinação baseia-se na distribuição da população das moléculas dos radicais pelos seus diversos níveis de energia do estado eletrônico excitado, que seguem uma distribuição de Boltzmann. Deste modo, é necessária a aquisição ou o desenvolvimento de um programa de simulação de espectros de emissão, que possa gerar resultados confiáveis, permitindo a análise prévia dos espectros para posterior estudo em laboratório. Foi desenvolvido um programa para simular os espectros do radical C_2 *, sob várias condições de temperatura e resolução do equipamento de medida. Os resultados teóricos são comparados aos espectros experimentais, para determinar, por exemplo, a temperatura rotacional. O programa conta com uma interface gráfica, facilitando a comparação com os dados experimentais e com acesso ao código fonte caso seja necessária alguma alteração. A validação do programa foi feita por comparação entre espectros por ele simulados e dados disponíveis na literatura. O programa forneceu resultados conforme as expectativas e foi utilizado para avaliar a temperatura rotacional (não equilibrio) de espectros experimentais obtidos nos laboratórios do IEAv.