ANÁLISIS DE LA VELOCIDAD DE LA MEZCLA A TRAVÉS DE UN QUEMADOR DE FLAMA PARCIALMENTE PREMEZCLADA: MODELACIÓN, SIMULACIÓN Y VALIDACIÓN

Resumen

Resumen

El estudio de la velocidad de la mezcla es parte fundamental del diseño de quemadores para evitar problemas de combustión. El objetivo de la investigación fue predecir la velocidad de la mezcla, mediante la modelación, para contribuir a la mejora de la seguridad y el desempeño de los nuevos quemadores. Se desarrolló el modelo teórico, la simulación de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) y la validación de la velocidad de la mezcla metano-oxígeno a través del quemador. El modelo teórico es unidimensional. La simulación se realizó en un software comercial. La medición experimental que se presenta es la Velocimetría de Imágenes de Partículas (PIV). Se obtuvo la correlación entre el modelo teórico y la simulación CFD de 0.99; los resultados experimentales y la simulación mostraron una diferencia promedio de 0.3 m/s en relación con la velocidad del aire primario y secundario, y la salida de mezcla.

Palabra(s) Clave: Dinámica de Fluidos Computacional, modelación teórica, parcialmente premezclado, Velocimetría de Imágenes de Partículas.

ANALYSIS OF THE SPEED OF THE MIXTURE THROUGH A PARTIALLY PREMIXED FLAME BURNER: MODELING, SIMULATION AND VALIDATION

Abstract

The study of the mixture velocity is a fundamental part for burners design to avoid combustion problems. The goal of the research was to predict the mixture velocity through modeling, to contribute to safety and performance improvement of new burners. The theoretical model, the simulation of Computational Fluid Dynamics (CFD) and the validation of the methane-oxygen mixture velocity through the burner were developed. The theoretical model is one-dimensional. The simulation was done using commercial software. The experimental measurement presented is the Velocimetry of Particle Images (PIV). The correlation between the theoretical model and the CFD simulation of 0.99 was obtained; the experimental results and the simulation showed an average difference of 0.3 m/s in relation to the primary and secondary air velocity, and the mixing output.

Keywords: Computational Fluid Dynamics, partially premixed, Particle Image Velocimetry, theoretical modeling