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Un Enfoque Simplificado de Red de Reactores Químicos para el Modelado y Diseño Preliminar de Cámaras de Combustión de Motores Aeroespaciales

Autores: Villette, Sergios; Adam, Dimitris; Alexiou, Alexios; Aretakis, Nikolaos; Mathioudakis, Konstantinos

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un Enfoque Simplificado de Red de Reactores Químicos para el Modelado y Diseño Preliminar de Cámaras de Combustión de Motores Aeroespaciales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Soluciones de bajas emisiones
Cámaras de combustión
Emisión de contaminantes
Eficiencia de combustión
Red de reactores químicos
Modelo detallado de cinética química

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En un momento en que las soluciones y tecnologías de bajas emisiones son de suma importancia para la sostenibilidad del sector de la aviación, esta publicación presenta un modelo físico de orden reducido para cámaras de combustión de motores aéreos, que es capaz de producir de manera confiable estimaciones precisas de emisiones de contaminantes y eficiencia de combustión. El quemador se subdivide en tres volúmenes, cada uno representado por un único reactor perfectamente agitado, lo que resulta en una configuración simplificada de red de reactores químicos en serie de tres elementos, reduciendo la complejidad y promoviendo la generalidad y facilidad de uso del modelo, sin requerir la información propietaria del motor necesaria para otros modelos similares. Se propone un método de ajuste para sortear las limitaciones de su configuración simplificada y la falta de datos geométricos detallados para combustores en la literatura. A diferencia de la mayoría de los marcos similares, esto también proporciona al modelo la capacidad de predecir simultáneamente la eficiencia de combustión y todas las emisiones de contaminantes de interés (y hidrocarburos no quemados) de manera más efectiva mediante la implementación de un modelo detallado de cinética química. La validación contra tres métodos de correlación y configuraciones reales de motores aéreos demuestra un rendimiento preciso y predicciones de tendencias de emisiones. Integrado en dos procesos de diseño preliminar de cámaras de combustión de bajas emisiones distintos, el modelo propuesto evalúa cada nuevo diseño, mostrando así la capacidad de ser empleado en términos de optimizar el rendimiento general de un combustor dada su sensibilidad a los cambios geométricos. En general, el modelo propuesto demuestra su valía como una herramienta confiable y valiosa para su uso hacia un futuro más ecológico en la aviación.

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