A oxi-combustão é uma via promissora entre as tecnologias de captura e armazenamento de carbono com a finalidade de reduzir as emissões de CO2 para a atmosfera. A compreensão das mudanças na estabilidade de chama na oxi-combustão em relação à combustão arcombustível é fundamental para a aplicação desse conceito. Este trabalho teve como objetivo caracterizar o efeito da diluição na estabilidade de chama de oxi-combustão turbulenta diluída com CO2. Os experimentos foram realizados em uma câmara de combustão de escala laboratorial com acesso óptico. A oxi-combustão de metano diluída com dióxido de carbono foi avaliada na faixa de razão de equivalência de 0,5 a 1,0 e fração molar de CO2 de 0% a 71,8%. Os regimes de combustão foram alcançados sempre mantendo a velocidade de escoamento da mistura O2/CO2 constante em 30 m/s. A partir da medição das emissões do radical OH, por quimioluminescência, estabeleceram-se os regimes de chama ancorada, descolada e de chama não visível. A chama ancorada apresentou macroestrutura de chama na topologia de jato estabilizada no queimador com fração molar de CO2 de 0% a 44%. A chama descolada exibiu oscilações na topologia e na distância de descolamento produzindo grande ruído sonoro de XCO2 = 44% a XCO2 = 60%. No regime de chama não visível, com fração molar de CO2 de 60% a 71,8%, a intensidade máxima de emissão do radical OH diminuiu 89% em relação ao caso de chama ancorada, as reações ficaram mais distribuídas na câmara e ocorreu redução do ruído sonoro. Os fenômenos de descolamento e de extinção foram analisados no intervalo de razão de equivalência de 0,5 a 1,0. Portanto, a correlação entre a velocidade de chama laminar com o descolamento e a extinção foi estendida para esse intervalo de razão de equivalência.

Oxy-combustion is a promising path among carbon capture and storage technologies in order to reduce CO2 emissions into the atmosphere. Understanding the changes in flame stability in oxy-combustion in relation to air-fuel combustion is fundamental for the application of this concept. This work aimed to characterize the effect of dilution on the stability of turbulent oxy-combustion flames diluted with CO2. The experiments were carried out in a laboratory scale combustion chamber with optical access. The oxy-combustion of methane diluted with carbon dioxide was evaluated in the range of equivalence ratio from 0.5 to 1.0 and mole fraction of CO2 from 0% to 71.8%. The combustion regimes were reached always keeping the flow rate of the mixture O2/CO2 constant at 30 m/s. From the measurement of the emissions of the radical OH, by chemiluminescence, the regimes of anchored flame, lifted flame and flameless were established. The anchored flame presented jet flame macrostructure stabilized in burner with CO2 molar fraction from 0% to 44%. The lifted flame exhibited oscillations in the topology and in the lift-off distance, producing a loud noise from XCO2 = 44% to XCO2 = 60%. In flameless regime, molar fraction of CO2 from 60% to 71.8%, the maximum emission intensity of the radical OH decreased 89% in relation to the anchored flame case, the reactions were more distributed in the chamber and there was a reduction in the sound noise. Lift-off and blowoff phenomena were analyzed in the equivalence ratio range of 0.5 to 1.0. Therefore, the correlation between laminar flame speed with lift-off and blowoff was extended to this equivalence ratio range.