Câmara de Combustão

Câmara de Combustão

A câmara de combustão, também conhecida como burner ou combustor, é uma seção essencial em motores a turbina. Sua principal função é queimar a mistura ar/combustível e adicionar energia térmica ao ar, que posteriormente será convertido em energia mecânica na turbina.

Componentes Principais

Todas as câmaras de combustão contêm os seguintes elementos básicos:

1. Carcaça externa – fornece suporte estrutural e contenção dos gases quentes.
2. Camisa interna perfurada – direciona o fluxo de ar e mantém a chama estabilizada.
3. Sistema de injeção de combustível – injeta e atomiza o combustível para combustão eficiente.
4. Dispositivos de ignição – iniciam a combustão, geralmente através de ignitores.
5. Sistema de drenagem – remove combustível não queimado para evitar explosões ou acúmulo de resíduos.

Tipos de Câmaras de Combustão

Existem três tipos básicos de câmaras de combustão:

1. Câmara múltipla ou caneca – usada em motores com compressores centrífugos e alguns motores de fluxo axial.
2. Câmara anular – possui um design contínuo ao redor do motor, melhorando a eficiência da combustão e reduzindo peso.
3. Câmara caneca anular – combinação dos dois tipos anteriores, sendo mais compacta e eficiente em motores modernos.

Fluxo de Ar e Refrigeração

O ar que entra na câmara de combustão é dividido em:

• Ar primário: direcionado para a mistura e combustão do combustível.
• Ar secundário: utilizado para resfriamento dos gases quentes antes de entrarem na turbina.

Importância da Combustão Controlada

A eficiência da câmara de combustão impacta diretamente no desempenho do motor, pois uma combustão incompleta pode gerar resíduos, reduzir a eficiência e aumentar a emissão de poluentes. Além disso, um resfriamento adequado evita danos às palhetas da turbina e melhora a durabilidade do motor.

A câmara de combustão é o componente do motor a reação onde ocorre a combustão do combustível misturado ao ar pressurizado pelo compressor. A combustão cria um grande volume de ar quente pressurizado, utilizado para movimentar a turbina e gerar a propulsão necessária ao voo.

Funcionamento

No interior da câmara, bicos injetores atomizam o combustível, misturando-o ao ar para alimentar uma chama contínua. Essa chama é inicialmente acesa por velas de ignição (ignitors) durante a partida do motor.

A geometria da câmara é essencial para seu funcionamento eficiente:

• Corpo alargado: Permite a expansão do ar sem aumentar a pressão, evitando que os gases retornem ao compressor, o que poderia causar estol no motor.
• Saída estreitada: Controla a vazão de gases para otimizar a transferência de energia à turbina.