Caracterización de procesos de combustión de mezclas H2/aire e H2/CO/aire para su uso como combustibles en MCIA

Abstract

Mediante la utilización de una bomba de combustión cilíndrica a volumen constante preparada para la realización de combustiones de diferentes mezclas combustibles: metano/aire, hidrógeno/aire y mezclas hidrógeno/monóxido de carbono/aire. Se lleva a cabo un registro temporal de la presión en el interior de la bomba durante el proceso de combustión. También se ha utilizado la técnica óptica Schlieren para visualizar y grabar el desarrollo de la combustión, permitiendo el estudio de las inestabilidades celulares que tienen lugar en dicho proceso. Posteriormente, mediante un modelo de diagnóstico termodinámico de dos zonas se ha obtenido la velocidad de combustión laminar a partir de diferentes variables termodinámicas que se van variando para cada experimento. La metodología para la determinación de la velocidad de combustión se ha validado con dos combustibles: metano/aire y hidrógeno/aire. Los resultados muestran que el hidrógeno tiene una velocidad combustión mucho más alta que otros combustibles como el metano o el monóxido de carbono y que al mezclarlo con ellos permite aumentar su velocidad. Además, se ha utilizado un modelo para el tratamiento de imágenes y así poder caracterizar el proceso de combustión. La combustión de hidrógeno es muy celular, aumentando esta celularidad con bajos dosados, altas presiones y temperaturas iniciales. Por último, se muestra que la velocidad de combustión y la celularidad se incrementan con la cantidad de hidrógeno presente en la mezcla.