Resumen

Se llevan a cabo simulaciones de grandes remolinos de un flujo estratificado de un quemador de remolino Cambridge, tanto para casos de no reacción como de reacción, utilizando un enfoque químico de tasa finita representado por un modelo de reactor parcialmente agitado. Las predicciones de la simulación de grandes remolinos se comparan con las mediciones experimentales de velocidad, temperatura y concentraciones de las principales especies. Se encuentra acuerdo en la tendencia general de la predicción de la velocidad, pero la temperatura y la concentración de las especies principales muestran ligeras discrepancias en la región central. En el presente trabajo se examinan dos mecanismos químicos reducidos con el objetivo de evaluar su capacidad para predecir las características de la llama en espiral, y la clara diferencia al utilizar dos mecanismos se encuentra en los perfiles de distribución de CO, que se considera la consecuencia de una cinética diferente del equilibrio CO-CO2. Las estructuras de flujo se analizan cualitativa y cuantitativamente con resultados numéricos. Se observan estructuras de vórtice a gran escala y movimientos de precesión tanto en los casos de no reacción como en los de reacción. La frecuencia del desprendimiento de vórtices se identifica a partir de los datos puntuales de la velocidad instantánea en la capa de cizalla inducida por la corriente de descarga. Sobre esta base, se demuestra que la intensidad y la frecuencia del movimiento de precesión aumentan en presencia de la combustión. Se resuelve y se caracteriza el arrugamiento a gran escala de la superficie de la llama en la zona de la misma, y a continuación se analiza el efecto de la estratificación de la mezcla.

• Materias:Aerodinámica Ingeniería aeroespacial Satélites Satélite artificial Meteorología
• Subjects:Aerodynamics Aerospace engineering Satellites Artificial satellites Meteorology
• Palabras claves:simulación de grandes remolinos, movimiento de precesión, especies principales, quemador de remolino de Cambridge, tendencias de la velocidad, estructura de vórtice de escala, flujo de remolino estratificado, capa de cizalladura inducida, características de la llama de remolino, efectos de la mezcla
• Keywords:large eddy simulation, precession motion, major species, cambridge swirl burner, trends of velocity, scale vortex structure, stratified swirling flow, induced shear layer, swirling flame characteristics, effects of mixture