Alineamiento de flama usando placas perforadas Tándem en una cámara de combustión de Gas LP

Resumen

Este estudio presenta la optimización de inyección de aire para el comportamiento de combustión y estabilidad de la flama en un quemador instalado en una cámara de combustión de gas LP innovando un arreglo de placas perforadas tándem. Los resultados comparan parámetros de velocidad, simetría y temperatura de un arreglo con una sola placa perforada y un arreglo con dos placas perforadas tándem. El diseño óptimo del arreglo tándem se obtuvo en base a resultados de análisis de simulación numérica utilizando el software comercial ANSYS-Fluent. El resultado logrado en el proceso de optimizar el arreglo de placas tándem demuestra numéricamente que se genera una recirculación de flujo de aire adecuada para el proceso de combustión. Para verificar estas mejoras se fabricaron e instalaron las placas tándem en el quemador de la cámara de combustión. Las pruebas experimentales comparan el comportamiento de las flamas de ambos arreglos y con valores de temperatura registradas por el pirómetro de succión se obtuvo el perfil de flama de cada una. El arreglo de placas perforadas tándem presenta una flama de mejor estabilidad, simetría y centralización de flama al interior de la cámara que la placa sencilla; mantiene el valor de la temperatura máxima de flama y reduce en un 14.6 % el consumo de combustible. Los datos de emisiones de NOx se reportan en términos de ppm para los dos arreglos estudiados.