Modelado de llamas de difusión turbulenta, de su interacción con el medio ambiente y objetos circundantes

Resumen

La presente tesis tiene como objetivo fundamental la realización de un modelo unidimensional de las llamas de difusión turbulenta, basado en las ecuaciones generales y derivado a partir de ellas de forma rigurosa y su validación con los resultados experimentales y con un modelo tridimensional. Se han introducido los siguientes fenómenos: la variación de las magnitudes del flujo básico con la altura, la distribución de las propiedades fluidas en la dirección transversal, el efecto de la cinética química en la producción de hollín, el efecto de la turbulencia en la mezcla, el cálculo de la energía intercambiada por radiación, la radiación emitida a objetos circundantes e inmersos en la llama, el efecto de obstáculos embebidos en la misma y descargas en condiciones sónicas. Las principales contribuciones son: deducción rigurosa del modelo, teniendo en cuenta la variación de las magnitudes ambiente con la altura, como consecuencia de lo que han surgido términos adicionales cuyo efecto no había sido estimado anteriormente. Efecto de la turbulencia en la mezcla. Efecto de un objeto cuya longitud característica es pequeña si se la compara con la de la llama. Incorporación de modelos de producción de hollín. Los resultados obtenidos se han validado con los experimentos realizados por los institutos: Tno (Holanda) y Riso (Dinamarca) y con los cálculos realizados con el modelo tridimensional realizado por el laboratorio de mecánica de fluidos del departamento de ingeniería energética y fluidodinámica de la Universidad Politécnica de Madrid.