Resumen

El hollín se refiere generalmente a partículas carbonosas formadas durante la combustión incompleta de combustibles de hidrocarburos. Una simulación típica de la formación y evolución del hollín consta de dos partes: la cinética química del gas, que modela la reacción química de los combustibles de hidrocarburos a los precursores del hollín, es decir, los hidrocarburos aromáticos policíclicos o HAP, y la dinámica del hollín, que modela la formación de hollín a partir de los HAP y la evolución debida a las interacciones gas-hollín y hollín-hollín. En este estudio, se han comparado dos mecanismos cinéticos de gas detallados (ABF y KM2) durante la simulación (utilizando el solver Chemkin II) de la combustión de etileno en llamas de difusión a contracorriente. Posteriormente, se utiliza el método Monte Carlo de división de operadores para simular la dinámica del hollín. Los datos simulados de los dos mecanismos para el gas y las partículas de hollín se comparan con los datos experimentales disponibles en la bibliografía. Se observa que ambos mecanismos predicen perfiles similares para la temperatura y la velocidad del gas, que concuerdan bien con las mediciones. Sin embargo, el mecanismo KM2 proporciona una predicción mucho más cercana en comparación con las mediciones para los precursores del gas de hollín. Además, KM2 también muestra predicciones mucho mejores para la densidad numérica y la fracción volumétrica del hollín que ABF. También se ha investigado el efecto de la velocidad de salida de la tobera en la dinámica del hollín. Una mayor velocidad de salida de la tobera reduce el tiempo de residencia de las partículas de hollín, lo que a su vez reduce la densidad numérica y la fracción volumétrica del hollín.

• Materias:Biotecnología Nanotecnología Nanopartículas Nanoestructuras Nanomateriales
• Subjects:Biotechnology Nanotechnology Nanoparticles Nanostructures Nanomaterials
• Palabras claves:densidad numérica del hollín, dinámica del hollín, combustibles de hidrocarburos, formación del hollín, partículas de hollín, fracción volumétrica, mayor velocidad de salida de la tobera, mecanismos cinéticos detallados de los gases, método monte carlo, llamas de difusión en contracorriente
• Keywords:soot number density, soot dynamics, hydrocarbon fuels, soot formation, soot particles, volume fraction, higher nozzle exit velocity, detailed gas kinetic mechanisms, monte carlo method, counterflow diffusion flames