La Aerodinámica de un Horno Rotatorio para la Pellets de Mineral de Hierro
Autores: Larsson, I. A. Sofia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La Aerodinámica de un Horno Rotatorio para la Pellets de Mineral de Hierro
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Mineral de hierro
Pelletización
Horno rotatorio
Dinámica de fluidos computacional
Proceso de combustión
Campo de flujo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Este documento resume más de una década de estudios sistemáticos del campo de flujo en un horno rotatorio de pelletización de mineral de hierro utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD) en modelos simplificados de un horno real. Se han realizado experimentos físicos basados en láser para validar parte de los resultados numéricos. El objetivo es una mejor comprensión de la aerodinámica del horno y, por extensión, su efecto en el proceso de combustión. A pesar de todas las simplificaciones respecto a los modelos estudiados en este proyecto, los resultados muestran la importancia de predecir correctamente el campo de flujo para optimizar el proceso de combustión. Las simulaciones de combustión revelaron que la liberación de calor de la llama no afecta ni cambia el campo de flujo de manera significativa; sin embargo, el campo de flujo gobierna la propagación de la llama y afecta el proceso de combustión al controlar las tasas de mezcla de combustible y aire. Por lo tanto, el uso de modelos de agua isoterma a escala reducida para investigar la aerodinámica del horno en general y las propiedades de mezcla en particular está justificado. Aunque la liberación de calor de la llama no puede ser tenida en cuenta en modelos isoterma, aún se pueden obtener implicaciones valiosas sobre el proceso real. Para modelar mejor el proceso actual numéricamente, se necesitan submodelos más avanzados tanto para la combustión como, especialmente, para el campo de flujo. El complejo campo de flujo en este tipo de horno rotatorio requiere una elección cuidadosa del modelo de turbulencia para obtener resultados de simulación precisos.
Descripción
Este documento resume más de una década de estudios sistemáticos del campo de flujo en un horno rotatorio de pelletización de mineral de hierro utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD) en modelos simplificados de un horno real. Se han realizado experimentos físicos basados en láser para validar parte de los resultados numéricos. El objetivo es una mejor comprensión de la aerodinámica del horno y, por extensión, su efecto en el proceso de combustión. A pesar de todas las simplificaciones respecto a los modelos estudiados en este proyecto, los resultados muestran la importancia de predecir correctamente el campo de flujo para optimizar el proceso de combustión. Las simulaciones de combustión revelaron que la liberación de calor de la llama no afecta ni cambia el campo de flujo de manera significativa; sin embargo, el campo de flujo gobierna la propagación de la llama y afecta el proceso de combustión al controlar las tasas de mezcla de combustible y aire. Por lo tanto, el uso de modelos de agua isoterma a escala reducida para investigar la aerodinámica del horno en general y las propiedades de mezcla en particular está justificado. Aunque la liberación de calor de la llama no puede ser tenida en cuenta en modelos isoterma, aún se pueden obtener implicaciones valiosas sobre el proceso real. Para modelar mejor el proceso actual numéricamente, se necesitan submodelos más avanzados tanto para la combustión como, especialmente, para el campo de flujo. El complejo campo de flujo en este tipo de horno rotatorio requiere una elección cuidadosa del modelo de turbulencia para obtener resultados de simulación precisos.