Combustion En Un Quemador Anular De Medios Porosos Para La Conversion De Energia Termoeléctrica
La combustión superadiabática en medios porosos se utiliza para llevar a cabo la quema de mezclas pobres de combustible, con una baja emisión de contaminantes y, como gran ventaja, la recirculación del calor generado dentro de la matriz porosa, aprovechando mejor la energía que en sistemas de llama...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2014 |
| País: | Chile |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.anid.cl:10533/219835 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/10533/219835 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Ingeniería y Tecnología Ingeniería Química |
| Sumario: | La combustión superadiabática en medios porosos se utiliza para llevar a cabo la quema de mezclas pobres de combustible, con una baja emisión de contaminantes y, como gran ventaja, la recirculación del calor generado dentro de la matriz porosa, aprovechando mejor la energía que en sistemas de llama libre. Para llevar a cabo los objetivos propuestos, se construyó el modelo bidimensional del reactor diseñado para ser desarrollado en la combustión en medios porosos utilizando el software COMSOL Multiphysics. El modelo ha sido construido para la combustión de aire-metano. En primera instancia, se buscó la validación matemática del modelo a partir de otros autores para tener certeza de la veracidad de los resultados. Posteriormente, fue diseñado el reactor anular de medio poroso para operar con régimen laminar, de tal modo que la ley de Darcy pudiera regir el flujo. La idea planteada para la simulación se basó en buscar estabilizaciones del frente de combustión dentro del reactor cuando se cambian los valores de velocidad de filtración de la mezcla (ug) y radio de equivalencia entre aire y combustible ϕ. Se logró valores ϕ mínimos de 0,21 cuando el diámetro de la tubería interior es de 2 [cm] y se utiliza una velocidad de filtración ug=2[m/s]. Se encontraron también los valores de velocidad del frente de combustión para el diámetro de tubería antes mencionado, mostrando que es posible confinar el frente de combustión en una zona específica utilizando la relación adecuada de ug y ϕ, encontrándose el valor óptimo en 2[m/s] y 0,23, respectivamente, en que la velocidad era prácticamente cero. Finalmente, el reactor de tipo anular obtiene muy buenos resultados respecto de utilizar reactores porosos de tipo cilíndrico por sus altas temperaturas anteriores y menor tiempo de confinamiento (menor a 1000 segundos). Se estudió solo un tipo relación de geometría, sin embargo se espera poder mejor los resultados actuales al llevar a cabo los estudios con diferente diámetro de tubería al interior. |
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