Resumen

La construcción de una llama estable es uno de los requisitos de diseño críticos en el desarrollo de sistemas de combustión prácticos. Las llamas estabilizadas por un cuerpo bluff se utilizan ampliamente en determinados tipos de cámaras de combustión. El diseño promueve la mezcla de reactivos fríos y productos calientes en la superficie de la llama para mejorar su estabilidad. En este estudio, se calculan las llamas de metano-hidrógeno estabilizadas por un cuerpo en forma de farol utilizando el método de combustión laminar constante de flamelet junto con el método de Navier-Stokes promediado por Reynolds (RANS). Estas llamas se conocen como llamas de chorro Sandia y tienen diferentes velocidades medias de chorro. La turbulencia se modela utilizando el modelo k-ϵ estándar y la cinética química se modela utilizando el mecanismo GRI con 325 reacciones químicas y 53 especies. Los escalares reactivos medios de interés calculados se comparan con las mediciones experimentales en diferentes ubicaciones axiales de la llama. Los valores calculados concuerdan razonablemente bien con los datos experimentales. Aunque se observan algunas infravaloraciones, sobre todo en el caso del NO y el CO en posiciones descendentes de la llama, estos resultados son coherentes con estudios anteriores en los que se utilizaron modelos de combustión más complejos. La razón de estas discrepancias es que el modelo flamelet no es adecuado para capturar los efectos químicos de tasa finita y la turbulencia de cizalladura específicamente, para especies con una escala temporal lenta como los óxidos de nitrógeno.

• Materias:Reacciones químicas Combustibles Combustión Motores de combustión interna Emisión de llama
• Subjects:Chemical reactions Fuels Combustion Internal combustion engines Flame emission
• Palabras claves:diferentes velocidades medias del chorro, método de combustión laminar constante flamelet, llamas de chorro sandia, modelos complejos de combustión, requisitos críticos de diseño, diferentes ubicaciones axiales, sistemas prácticos de combustión, efectos de la química de la velocidad, escala de tiempo lento, modelo k-ϵ estándar.
• Keywords:different jet mean velocities, steady laminar flamelet combustion method, sandia jet flames, complex combustion models, critical design requirements, different axial locations, practical combustion systems, rate chemistry effects, slow time scale, standard k-ϵ model