Evaluación numérica de modelos de combustión turbulenta usando herramientas computacionales de código abierto en un quemador tipo bluff-body

Description

La combustión representa una de las principales fuentes de generación de energía en el
mundo en la actualidad y lo seguirá siendo en los próximos años debido al creciente consumo
energético mundial. A pesar de todas sus ventajas, la combustión trae consigo el problema de
la contaminación ambiental, debido a los gases y partículas nocivas producidas durante las
reacciones químicas. Por ello estudios continuos son requeridos para hacerla cada vez más
eficiente y menos dañina para el medio ambiente y la salud humana. El presente trabajo tiene
como objetivo principal estudiar llamas turbulentas difusivas en un quemador tipo bluff-body
usando herramientas computacionales de dinámica de fluidos computacional (CFD) de código
abierto. El modelamiento numérico es realizado utilizando abordajes del tipo Reynolds
Averaged Navier-Stokes (RANS) y Large Edyy Simulation (LES). La interacción entre las
reacciones químicas y la turbulencia es descrita con los modelos de combustión Eddy
Dissipation Concept (EDC) y Flamelet Progress Variable (FPV), en conjunto con el
mecanismo de cinética química GRI-MECH 3.0. Modelos particulares de turbulencia
considerados incluyen el modelo RANS k-omega y LES WALE. Finalmente, los resultados
son comparados y validados con datos experimentales disponibles en la literatura de campos
de velocidad, tensores de Reynolds y perfiles de OH. El principal aporte de este trabajo es la
evaluación a detalle de los modelos de combustión EDC-RANS y FPV-LES para
posteriormente determinar si pueden ser considerados en un marco numérico, actualmente en
desarrollo, capaz de modelar la formación de hollín en sistemas de combustión presentando
fuertes interacciones entre turbulencia, reacción química y formación de hollín.

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1. http://hdl.handle.net/20.500.12404/27858

Tags

Combustión--Aspectos ambientales

Combustión--Modelos matemáticos

Turbulencia--Modelos matemáticos

Additional Fields

Identifer	oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/27858
Date	20 May 2024
Creators	Manrique De la Cruz, Edward Javier
Contributors	Celis Pérez, César, Figueira da Silva, Luis Fernando
Publisher	Pontificia Universidad Católica del Perú, PE
Source Sets	Pontificia Universidad Católica del Perú
Language	Spanish
Detected Language	Spanish
Type	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Format	application/pdf, application/pdf
Rights	info:eu-repo/semantics/openAccess, Atribución-NoComercial 2.5 Perú, http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/pe/