Ajustes de parámetros al modelo k-ω generalizado para un flujo reactivo con disco estabilizador de llama

Date

2021

Authors

Ocaña Machado, Caleb Samuel

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Publisher

Universidad Central ‘‘Marta Abreu’’ de Las Villas. Facultad de Ingeniería Mecánica e Industrial. Departamento de Mecánica

Abstract

El estudio de los procesos de combustión resulta de vital importancia para el desarrollo tecnológico moderno. Evitar los costos y gasto de tiempo constituye una necesidad. Con el incremento de las capacidades computacionales se ha incrementado el uso de los modelos CFD para la modelación del comportamiento de los parámetros que caracterizan la combustión durante su desarrollo. En el presente proyecto se realiza el ajuste de parámetros al modelo k-ω generalizado para la combustión no premezclada de un flujo reactivo con disco estabilizador de llama. Los resultados computacionales se compararon con las mediciones experimentales en términos de variables de velocidad axial y velocidad radial. Para los puntos de medición cercanos a la boquilla de salida del combustible (x/D_b = 0.06 y x/D_b = 0.2) el modelo muestra una mayor cercanía a los valores obtenidos por datos experimentales para la velocidad axial mientras que en los puntos centrales (x/D_b = 0.4 a x/D_b = 1.8) los resultados se alejan de los obtenidos experimentalmente, siendo la simulación para CJET= 0.6 la más cercana. A su vez, las desviaciones medias son muy grandes para la velocidad radial (V), siendo la simulación para CJET = 0.9 la más cercana a los valores de los datos experimentales.
The study of combustion processes is of vital importance for modern technological development. Avoiding costs and wasting time is a necessity. With the increase in computational capabilities, the use of CFD models has increased to model the behavior of the parameters that characterize combustion during its development. In this project, the parameters are adjusted to the generalized k-ω model for the non-premixed combustion of a reactive flow with a flame stabilizing disk. The computational results were compared with the experimental measurements in terms of axial velocity and radial velocity variables. For the measurement points close to the fuel nozzle (x / D_b = 0.06 and x / D_b = 0.2) the model shows a greater closeness to the values obtained by experimental data for the axial velocity while at the central points (x / D_b = 0.4 ax / D_b = 1.8) the results are far from those obtained experimentally, being the simulation for CJET = 0.6 the closest. In turn, the mean deviations are very large for radial velocity (V), the simulation for CJET = 0.9 being the closest to the values of the experimental data.

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Keywords

Desarrollo Tecnológico, Procesos de Combustión, Consumo de Energía, Análisis Costo-Eficiencia, Modelos CFD

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