Estructuras de las llamas de aerosol de etanol bajo dilución de CO2 del oxidante en la configuración de contraflujo bajo condiciones de combustión MILD
Autores: Noreña, Oscar; Gutheil, Eva
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Estructuras de las llamas de aerosol de etanol bajo dilución de CO2 del oxidante en la configuración de contraflujo bajo condiciones de combustión MILD
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Etanol
Llamas
Gas
Aire
Combustión
CO2
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se estudian las estructuras de las llamas de etanol gaseoso y líquido en diferentes entornos de gas oxidante en la configuración de contraflujo axisimétrico a presión atmosférica. Inicialmente, se consideran las llamas de gas etanol/aire donde el etanol puro se dirige contra el aire a temperaturas iniciales de 400 K, y se elimina sucesivamente N2 para obtener estructuras de llamas de gas etanol/O2. Además, se lleva a cabo la adición de CO2 al lado del oxidante. Luego, una pulverización de etanol es transportada por aire y dirigida contra una corriente de aire, y se realiza el mismo procedimiento que se describe para las llamas de gas. La tasa de deformación del gas en el lado del combustible de la configuración se incrementa desde valores bajos de 55/s hasta la extinción, y se varía el diámetro inicial de las gotas. Para la combustión de etanol gaseoso en aire y en oxígeno puro, la eliminación de nitrógeno resulta en un aumento de la temperatura máxima de la llama de 2010 K a 2920 K a una tasa de deformación del gas de 55/s en el lado del combustible de la configuración, y las tasas de extinción son 630/s y 26,000/s, respectivamente. Se confirma que las llamas de pulverización de etanol en aire muestran dos zonas de reacción a baja deformación, mientras que las llamas de pulverización de etanol delgado en oxígeno puro exhiben una única zona de reacción en todas las situaciones estudiadas. Para un aumento en la tasa de flujo de masa de combustible líquido a una relación de equivalencia global de unidad, se recuperan dos zonas de reacción. También se discute un análisis sobre la adición de CO2 en las llamas de gas etanol/oxígeno y de pulverización, y se encuentra que la dilución de CO2 del gas portador de la pulverización es mucho más eficiente que diluir la corriente de gas opuesta en la configuración de contraflujo para la generación de condiciones de combustión MILD en llamas de oxi-combustible.
Descripción
Se estudian las estructuras de las llamas de etanol gaseoso y líquido en diferentes entornos de gas oxidante en la configuración de contraflujo axisimétrico a presión atmosférica. Inicialmente, se consideran las llamas de gas etanol/aire donde el etanol puro se dirige contra el aire a temperaturas iniciales de 400 K, y se elimina sucesivamente N2 para obtener estructuras de llamas de gas etanol/O2. Además, se lleva a cabo la adición de CO2 al lado del oxidante. Luego, una pulverización de etanol es transportada por aire y dirigida contra una corriente de aire, y se realiza el mismo procedimiento que se describe para las llamas de gas. La tasa de deformación del gas en el lado del combustible de la configuración se incrementa desde valores bajos de 55/s hasta la extinción, y se varía el diámetro inicial de las gotas. Para la combustión de etanol gaseoso en aire y en oxígeno puro, la eliminación de nitrógeno resulta en un aumento de la temperatura máxima de la llama de 2010 K a 2920 K a una tasa de deformación del gas de 55/s en el lado del combustible de la configuración, y las tasas de extinción son 630/s y 26,000/s, respectivamente. Se confirma que las llamas de pulverización de etanol en aire muestran dos zonas de reacción a baja deformación, mientras que las llamas de pulverización de etanol delgado en oxígeno puro exhiben una única zona de reacción en todas las situaciones estudiadas. Para un aumento en la tasa de flujo de masa de combustible líquido a una relación de equivalencia global de unidad, se recuperan dos zonas de reacción. También se discute un análisis sobre la adición de CO2 en las llamas de gas etanol/oxígeno y de pulverización, y se encuentra que la dilución de CO2 del gas portador de la pulverización es mucho más eficiente que diluir la corriente de gas opuesta en la configuración de contraflujo para la generación de condiciones de combustión MILD en llamas de oxi-combustible.