Resumen

CARDONA SEPULVEDA, Luis Fernando  y  SANIN-VILLA, Daniel. Estudio numérico de la relación de recirculación para alcanzar combustión MILD incondicional. TecnoL. [online]. 2023, vol.26, n.57, e200.  Epub 24-Jul-2023. ISSN 0123-7799.  https://doi.org/10.22430/22565337.2472.

La combustión moderada o intensa con bajo contenido de oxígeno por dilución (MILD) es un régimen en el cual el combustible se quema en una zona distribuida generando emisiones ultra bajas y sin un frente de llama visible. También conocida como combustión sin llama, se puede obtener por recirculación de gases de combustión en la zona de reacción. Un factor de recirculación basado en la masa recirculada es utilizado en la práctica para caracterizar el régimen sin llama. Sin embargo, la definición original de la combustión MILD se basa en los niveles de temperatura de un reactor. El objetivo de este trabajo consistió en conectar ambos criterios al introducir un parámetro llamado relación de recirculación, el cual es derivado teóricamente de un balance de masa. Esta relación fue calculada numéricamente simulando una red de reactores perfectamente mezclados y realizando un balance de energía utilizando software de código abierto. Esta metodología fue validada contra experimentos y simulaciones reportadas en la literatura. Se realizaron simulaciones para metano, etano, propano e hidrógeno bajo condiciones adiabáticas y dosados entre 0.6 y 1. Los resultados mostraron que existe una relación de recirculación crítica requerida para establecer combustión MILD incondicional, la cual cambia con el combustible y el dosado. En todos los casos estudiados, la relación crítica disminuye a medida que se reduce el dosado. El hidrógeno y el metano requieren la más alta y la más baja relación critica, respectivamente. Los resultados para el hidrógeno sugieren que la dilución externa con dióxido de carbono puede reducir los requerimientos de recirculación para la combustión MILD.

Palabras clave : Combustión MILD; combustión sin llama; factor de recirculación; simulación numérica.

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