Implementación y análisis de la aproximación ADF para la resolución de llamas laminares de difusión en una configuración de flujos opuestos

Abstract

[ES] El presente proyecto, “Implementación y análisis de la aproximación ADF para la resolución de llamas laminares de difusión en una configuración de flujos opuestos” realiza un estudio del proceso de combustión de una mezcla aportada por dos inyectores situados en oposición, de los cuales uno expulsa el combustible, que en este caso puede ser metano o heptano y el otro expulsa aire. Cada uno de estos inyectores proporciona a los gases a unas condiciones determinadas de presión, temperatura, fracción molar de oxígeno que caracterizan el caso de estudio. Una vez descritas las características del experimento, es necesario implementar una metodología para su realización analítica que proporcione unos resultados coherentes con estudios previos y con la realidad. Por ello a lo largo del presente proyecto se resuelven distin-tos estudios mediante la metodología ADF, la cual consiste en resolver de forma aproximada la ecuación de flamelet de difusión. Los pasos para la realización de los cálculos mediante diferentes programas informáti-cos se explican en los capítulos posteriores, y una vez resueltos los problemas y obtenidos los resultados se va a proceder a estudiar las tendencias presentes al variar las diferentes condi-ciones de contorno y a comparar los resultados obtenidos con los resultados del método DF, consistente en la resolución directa de la ecuación de flamelet de difusión. Se realiza esta última comparación ya que el método DF es un método con un coste computacional mucho mayor, de hecho en los casos del heptano no se han calculado los resul-tados con este método porque el tiempo de cálculo es muy elevado, del orden de meses. Otro de los objetivos es aplicar una metodología de tabulación de la cinética química detallada asociada a la combustión, para poder realizar una base de datos reducida de la ciné-tica química a partir de datos obtenidos del software Chemkin-Pro, y de esta forma obtener usar estos datos empleando menos tiempo en ello. Por lo tanto es importante desarrollar una metodología ADF que proporcione unos re-sultados sólidos para de esta forma reducir el coste computacional y llegar a un correcto com-promiso entre este coste y la exactitud de los resultados obtenidos.