Simulación computacional de un quemador atmosférico de combustión premezclada y difusiva simultáneas

Abstract

La motivación del presente Proyecto Integrador Profesional surgió a través de una consulta realizada por el Dr. Nicolás Silín, investigador del CONICET en la CNEA (Bariloche, Río Negro), quien actualmente requiere la fabricación de microesferas de diferentes materiales. Debido a que el Dr. Silín no contaba con la posibilidad de estudiar por sus propios medios el quemador aplicando herramientas de simulación computacional bajo diferentes condiciones de operación, se contactó con el Dr. Ezequiel José López para que lo pudiera asistir con un estudio de este tipo aplicado al estado estacionario de la combustión en un quemador atmosférico. La simulación mencionada se realizó en las instalaciones de la Universidad Nacional del Comahue, Facultad de Ingeniería, Departamento de Mecánica Aplicada. Para realizar dicho trabajo, primero se tuvo que hacer un proceso de validación para el modelo de combustión seleccionado, en donde se validaron tanto llamas premezcladas como difusivas, ambas en dos dimensiones y para quemadores de tipo atmosféricos bajo régimen turbulento. Luego de realizar dicha validación, se pudo establecer los alcances y límites del modelo de combustión seleccionado para ser aplicado sobre la simulación del quemador en tres dimensiones. Una vez finalizado el proceso de validación y su análisis, se realizó un mallado de la geometría del quemador atmosférico a estudiar, y se prosiguió a realizar las simulaciones del mismo bajo diferentes condiciones. Finalizadas las simulaciones se corroboró la aproximación de la solución alcanzada de dichas simulaciones al funcionamiento del quemador experimental, y se aportaron algunas recomendaciones para mejorar el proceso de elaboración de las microesferas de diferentes materiales. Las simulaciones realizadas se desarrollaron de forma satisfactoria y cumpliendo con los objetivos planteados.