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Evaluación de las interacciones NO-hidrocarburo durante la combustión de mezclas de NO/alcano/Ar en un tubo de choque utilizando historias de tiempo de CO

Autores: Mathieu, Olivier; Cooper, Sean P.; Alturaifi, Sulaiman A.; Petersen, Eric L.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Evaluación de las interacciones NO-hidrocarburo durante la combustión de mezclas de NO/alcano/Ar en un tubo de choque utilizando historias de tiempo de CO


Categoría

Energía

Subcategoría

Tecnología de combustibles

Palabras clave

Turbinas de gas
Química de combustión
Eficiencia
Emisiones
NOx
Gas natural

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las turbinas de gas modernas utilizan la química de combustión durante la fase de diseño para optimizar su eficiencia y reducir las emisiones de contaminantes regulados como el NOx. Por lo tanto, es necesario comprender detalladamente las interacciones entre el NOx y el gas natural durante la combustión para este paso de optimización. Para evaluar mejor tales interacciones, se utilizó NO como único oxidante durante la oxidación de CH y CH (los principales componentes del gas natural) en un tubo de choque. La evolución de la fracción molar de CO se siguió mediante espectroscopia de absorción láser a partir de mezclas diluidas a alrededor de 1.2 atm. Los perfiles experimentales de CO se compararon con varios mecanismos de cinética detallada moderna de la literatura: modelos ajustados para caracterizar las interacciones NOx-hidrocarburos, modelos de química base (C0-C4) que contienen un sub-mecanismo de NOx, y un modelo de nitrometano. La comparación entre los modelos y los perfiles experimentales mostró que la mayoría de los mecanismos de cinética detallada NOx-hidrocarburo modernos no son muy precisos, mientras que los modelos de química base también carecían de precisión en general. El modelo de nitrometano y un modelo de hidrocarburo/NOx estaban en relativamente buen acuerdo con los datos en todo el rango de condiciones investigadas, aunque aún hay margen de mejora. El análisis numérico de los resultados mostró que, si bien los modelos considerados predicen las mismas rutas de reacción de los combustibles a CO, pueden ser muy inconsistentes en la selección de los coeficientes de velocidad de reacción. Esta variación es especialmente cierta para el etano, para el cual se observó generalmente un mayor desacuerdo con los datos.

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