Efecto de los campos eléctricos de corriente continua aplicados en llamas de difusión laminar co-flujo axisimétricas de H2-aire con bajas impurezas de carbono
Autores: Halowitage, Susith D. P. G.; Perera, Hasith E.; Elmore, Nicholas M.; Goulay, Fabien
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Efecto de los campos eléctricos de corriente continua aplicados en llamas de difusión laminar co-flujo axisimétricas de H2-aire con bajas impurezas de carbono
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Influencia
Llama
Quimioluminiscencia
Voltaje
Flujo de aire
Impurezas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Investigamos experimentalmente la influencia de las condiciones de flujo y la posición del electrodo en una llama de difusión H2-aire sometida a un campo eléctrico externo. Determinamos el nivel mínimo de impurezas requerido para observar cambios en las propiedades de la llama con el voltaje aplicado. Se registraron señales de quimioluminiscencia de OH de la llama utilizando una matriz CCD sensible a UV en función del voltaje (+10 a -10 kV) aplicado a un electrodo de anillo de acero inoxidable colocado alrededor de la boquilla del quemador. Se informan cambios en las señales de quimioluminiscencia en función de la altura del electrodo sobre el quemador, el flujo de aire y la composición del combustible. Se observaron cambios significativos en las distribuciones de OH* para voltajes por debajo de -5 kV. En condiciones óptimas, la altura de la llama de quimioluminiscencia disminuyó hasta un 67% en el voltaje máximo aplicado. La llama pasó de una forma de lágrima a una llama plana y de punta abierta en un voltaje correspondiente a un punto de inflexión en los perfiles de altura-voltage de la llama. Aumentar la tasa de flujo de aire desplazó el punto de inflexión a valores más negativos hasta casi suprimir el efecto del campo eléctrico en la estructura de la llama. Este estudio revela que las impurezas de carbono en el combustible de hidrógeno tan bajas como 10 ppm son suficientes para observar efectos significativos de los campos eléctricos externos sin cambiar la química neutra subyacente. También determinamos el conjunto de parámetros que controlan la amplitud del cambio estructural.
Descripción
Investigamos experimentalmente la influencia de las condiciones de flujo y la posición del electrodo en una llama de difusión H2-aire sometida a un campo eléctrico externo. Determinamos el nivel mínimo de impurezas requerido para observar cambios en las propiedades de la llama con el voltaje aplicado. Se registraron señales de quimioluminiscencia de OH de la llama utilizando una matriz CCD sensible a UV en función del voltaje (+10 a -10 kV) aplicado a un electrodo de anillo de acero inoxidable colocado alrededor de la boquilla del quemador. Se informan cambios en las señales de quimioluminiscencia en función de la altura del electrodo sobre el quemador, el flujo de aire y la composición del combustible. Se observaron cambios significativos en las distribuciones de OH* para voltajes por debajo de -5 kV. En condiciones óptimas, la altura de la llama de quimioluminiscencia disminuyó hasta un 67% en el voltaje máximo aplicado. La llama pasó de una forma de lágrima a una llama plana y de punta abierta en un voltaje correspondiente a un punto de inflexión en los perfiles de altura-voltage de la llama. Aumentar la tasa de flujo de aire desplazó el punto de inflexión a valores más negativos hasta casi suprimir el efecto del campo eléctrico en la estructura de la llama. Este estudio revela que las impurezas de carbono en el combustible de hidrógeno tan bajas como 10 ppm son suficientes para observar efectos significativos de los campos eléctricos externos sin cambiar la química neutra subyacente. También determinamos el conjunto de parámetros que controlan la amplitud del cambio estructural.