Impacto de las Pérdidas Radiativas en la Aceleración de Llamas y la Transición de Deflagración a Detonación de Mezclas de Hidrógeno-Aire Pobre en un Macro-Canal con Obstáculos
Autores: Krishnamoorthy, Gautham; Mulenga, Lucky Nteke
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Impacto de las Pérdidas Radiativas en la Aceleración de Llamas y la Transición de Deflagración a Detonación de Mezclas de Hidrógeno-Aire Pobre en un Macro-Canal con Obstáculos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Condiciones de contorno térmico
Propagación de llamas premisceladas
Microcanales
Macrocaneles
Pérdidas radiativas
Onda de combustión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Si bien ha habido cierto reconocimiento sobre el impacto de las condiciones de frontera térmica (adiabática versus isoterma) en los mecanismos de propagación de llamas premisceladas en microcanales (diámetros hidráulicos <10 mm), su impacto en macrocanelas a menudo ha sido pasado por alto debido a las pequeñas relaciones de área superficial a volumen de la onda de combustión que se propaga. Además, el impacto de las pérdidas radiativas también ha sido descuidado debido a su insignificancia anticipada basada en análisis de escalado y el alto costo computacional asociado con la resolución de sus dependencias espaciales, temporales, direccionales y de longitud de onda. Sin embargo, cuando las condiciones del canal promueven la aceleración de la llama y las transiciones de deflagración a detonación (DDT), se encuentran grandes presiones en las cercanías de la onda de combustión, aumentando así la magnitud de las pérdidas radiativas que, a su vez, pueden impactar la fuerza y la velocidad de la onda de combustión. Esto se demuestra por primera vez a través de simulaciones de mezclas de hidrógeno-aire pobres (relación de equivalencia: 0.5) en un macrocanel (diámetro hidráulico: 174 mm) con obstáculos (relación de bloqueo: 0.51). Al emplear coeficientes de absorción media de Planck junto con el modelo de radiación P-1, se muestra que las pérdidas radiativas afectan las distancias de aproximación a DDT en un canal largo (longitud: 11.878 m). Como se anticipó, las diferencias en las distancias de aproximación resultantes de las pérdidas radiativas solo aumentaron con la presión del sistema.
Descripción
Si bien ha habido cierto reconocimiento sobre el impacto de las condiciones de frontera térmica (adiabática versus isoterma) en los mecanismos de propagación de llamas premisceladas en microcanales (diámetros hidráulicos <10 mm), su impacto en macrocanelas a menudo ha sido pasado por alto debido a las pequeñas relaciones de área superficial a volumen de la onda de combustión que se propaga. Además, el impacto de las pérdidas radiativas también ha sido descuidado debido a su insignificancia anticipada basada en análisis de escalado y el alto costo computacional asociado con la resolución de sus dependencias espaciales, temporales, direccionales y de longitud de onda. Sin embargo, cuando las condiciones del canal promueven la aceleración de la llama y las transiciones de deflagración a detonación (DDT), se encuentran grandes presiones en las cercanías de la onda de combustión, aumentando así la magnitud de las pérdidas radiativas que, a su vez, pueden impactar la fuerza y la velocidad de la onda de combustión. Esto se demuestra por primera vez a través de simulaciones de mezclas de hidrógeno-aire pobres (relación de equivalencia: 0.5) en un macrocanel (diámetro hidráulico: 174 mm) con obstáculos (relación de bloqueo: 0.51). Al emplear coeficientes de absorción media de Planck junto con el modelo de radiación P-1, se muestra que las pérdidas radiativas afectan las distancias de aproximación a DDT en un canal largo (longitud: 11.878 m). Como se anticipó, las diferencias en las distancias de aproximación resultantes de las pérdidas radiativas solo aumentaron con la presión del sistema.