Metodología para el desarrollo de sistemas de combustión sin llama

Abstract

RESUMEN: Este trabajo presenta el desarrollo de una metodología para el diseño de equipos de calentamiento de combustión sin llama. El diseño de equipos de combustión sin llama requiere de metodologías apropiadas que garanticen las condiciones necesarias para alcanzar este modo de combustión. No obstante, estas metodologías no se encuentran disponibles en la literatura científica. Para esto se ha empleado la combinación del escalamiento dinámico, en función de la relación de impulsos de aire/gas, y el uso de la simulación numérica con el software FLUENT® para obtener configuraciones y dimensiones geométricas adecuadas para la descarga del combustible y comburente. La metodología desarrollada ha sido aplicada en el diseño de un horno experimental de 20 kW que utiliza gas natural, verificándose experimentalmente su validez con la obtención del régimen de combustión sin llama de forma estable.

ABSTRACT: A methodology to design flameless combustion heating equipment is presented. The design of flameless combustion devices requires an appropriate methodology to guarantee the necessary conditions to obtain this combustion mode. Nevertheless, such methodologies are not available in the scientific literature. For this, a combination of dynamic scaling, based on air/gas impulse ratio, and numerical simulation with FLUENT® has been employed to get suitable geometric configurations and dimensions for discharging fuel and comburent air. The proposed methodology has been applied to the design of a 20 kW experimental furnace using natural gas as fuel. The validity of the methodology has been verified with stable flameless combustion operation in the furnace.