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Boundary layer flashback sensitivity for a premixed methane/oxygen combustion

RiuNet: Repositorio Institucional de la Universidad Politécnica de Valencia

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Boundary layer flashback sensitivity for a premixed methane/oxygen combustion

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dc.contributor.advisor Morena Borja, Joaquín de la es_ES
dc.contributor.advisor Bracho León, Gabriela Cristina es_ES
dc.contributor.advisor Ciottoli, Pietro Paolo es_ES
dc.contributor.author García Castelló, Marcos es_ES
dc.date.accessioned 2022-07-19T06:23:41Z
dc.date.available 2022-07-19T06:23:41Z
dc.date.created 2022-06-30
dc.date.issued 2022-07-19 es_ES
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/184377
dc.description.abstract [EN] Recent studies have shown that the use of a premixed flame inside a combustion chamber may involve a certain operational instability, which appears when the premixed flame propagates against the main flow direction close to the wall boundary layers. This phenomenon is well-known as wall flashback, which has been studied both experimentally and numerically since the 1940’s. In this study, it has been simulated a methane/oxygen premixed combustion for a constant values of p = 1 Pa and u = 5 m/s, through a backward-facing step with a height of h = 0.0254 m, for different operational parameters. Results have shown that equivalent ratios close to the stoichiometric or greater wall temperatures tend to propagate the flame upstream. In addition, two skeletal kinetic mechanisms obtained with the PyCSP toolkit have been compared. Finally, the importance of the transient phase after the change in the way the flame is ignited has been shown. es_ES
dc.description.abstract [ES] Los quemadores de llama premezclada son actualmente muy usados en sistemas de combustión continua como hornos, calderas y turbinas de gas por sus ventajas respecto a las emisiones producidas. No obstante, dicho tipo de combustión presenta en ocasiones fenómenos de inestabilidad que dificultan su control. En el presente trabajo se evalúa una de estas inestabilidades, en concreto el retroceso de llama (flashback), mediante la herramienta computacional OpenFoam. Se estudian los efectos de la varios parámetros como a temperatura de precalentamiento de la mezcla o la proporción combustible-oxidante. Para recrear la turbulencia y obtener el efecto de retroceso, se hará uso de una geometría de referencia en que se incluye un escalón que promueve una zona de recirculación, amplificando el fenómeno. es_ES
dc.description.abstract [CA] Estudis recents han demostrat que l’ús d’una flama premesclada a l’interior d’una cambra de combustió pot suposar l’aparició d’una certa inestabilitat, esta apareix quan la flama premesclada es propaga en direcció contrària a la del flux principal, especialment prop de les regions on apareix la capa límit. Este fenomen és conegut com "flashback prop de la paret", el qual ha sigut estudiat tant experimentalment com numèricament des de la dècada de 1940. En este projecte s’ha simulat una combustió premesclada de metà/oxigen per a uns valors constants de p = 1 Pa i u = 5 m/s, a més, el flux passa a través d’un escaló (backward-facing step) amb una altura de h = 0,0254 m per a diferents paràmetres d’operació. Els resultats han mostrat que per a relacions equivalents pròxims a les condicions estequiomètriques o una refrigeració ineficient de la paret de la cambra de combustió impliquen una propagació de la flama aigües amunt. Així mateix, s’ha fet una comparació entre dos mecanismes de reacció obtinguts amb la ferramenta denominada PyCSP. Finalment, s’ha mostrat la importància de la fase transitòria sobre el fenomen de flashback després del canvi en la forma d’ignició de la flama premesclada es_ES
dc.format.extent 152 es_ES
dc.language Inglés es_ES
dc.publisher Universitat Politècnica de València es_ES
dc.rights Reconocimiento - No comercial (by-nc) es_ES
dc.subject Combustión es_ES
dc.subject Retroceso de llama es_ES
dc.subject Dosado es_ES
dc.subject Capa límite es_ES
dc.subject Inestabilidad. es_ES
dc.subject OpenFoam es_ES
dc.subject Boundary wall flashback es_ES
dc.subject Boundary layer es_ES
dc.subject.classification MAQUINAS Y MOTORES TERMICOS es_ES
dc.subject.other Máster Universitario en Ingeniería Aeronáutica-Màster Universitari en Enginyeria Aeronàutica es_ES
dc.title Boundary layer flashback sensitivity for a premixed methane/oxygen combustion es_ES
dc.title.alternative Sensibilidad al retroceso de la capa límite en una llama premezclada de metano-oxígeno es_ES
dc.title.alternative Sensibilitat a la reculada de la capa límit en una flama pre-mesclada de metà-oxigen es_ES
dc.type Tesis de máster es_ES
dc.rights.accessRights Abierto es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Departamento de Máquinas y Motores Térmicos - Departament de Màquines i Motors Tèrmics es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño - Escola Tècnica Superior d'Enginyeria del Disseny es_ES
dc.description.bibliographicCitation García Castelló, M. (2022). Boundary layer flashback sensitivity for a premixed methane/oxygen combustion. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/184377 es_ES
dc.description.accrualMethod TFGM es_ES
dc.relation.pasarela TFGM\151277 es_ES


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