ESTUDIO NUMÉRICO DEL ESCALADO DE UN SISTEMA DE COMBUSTIÓN SIN LLAMA Y EL EFECTO DEL NÚMERO DE BOQUILLAS DE DESCARGA DE AIRE

Abstract

En este trabajo se evalúa mediante simulaciones numéricas la obtención y estabilidad del régimen de combustión sin llama para un sistema de calentamiento cuya geometría fue escalada a partir de un prototipo de laboratorio que opera a 40 kW. Adicionalmente se evaluó el efecto de descargar el aire de combustión por dos o cuatro boquillas. Las simulaciones se llevaron a cabo para un cuarto del dominio del sistema para el que se contó con un mallado hexaédrico que cumple con los criterios de malla establecidos para simulaciones de sistemas reactivos, donde se utilizaron modelos apropiados para modelar la turbulencia, la radiación y la combustión. Se encontró que el sistema escalado puede operar bajo el régimen de combustión sin llama de manera estable a potencias entre 200 y 400 kW. La obtención del régimen se de combustión sin llama se mejora significativamente cuando el aire de combustión se descarga por dos boquillas comparado con la descarga por cuatro boquillas, al tener como criterios de estabilidad la uniformidad de la temperatura y de las especies CO y CO₂ en la zona de reacción del horno.