Resumen

La ionización en las llamas es de interés en el diseño y desarrollo de dispositivos de combustión modernos. La identidad y concentración de varias especies cargadas en mezclas reactivas puede desempeñar un papel importante en el diagnóstico y control de dichos dispositivos. Los cálculos químicos simplificados que proporcionan buenas estimaciones de las especies iónicas en campos de flujo complejos pueden utilizarse para modelizar flujos de reacción turbulentos en diversos dispositivos de combustión, reduciendo en gran medida los recursos computacionales necesarios para los estudios de diseño y desarrollo. Se presenta una evaluación crítica del uso del método de la química del equilibrio para calcular la concentración de especies cargadas en mezclas en combustión bajo diversas temperaturas, presiones y condiciones de desequilibrio térmico. Se ha ampliado el uso de la química del equilibrio para calcular las concentraciones de especies cargadas en mezclas de propano y aire realizado por Calcote y King. Se ha investigado una metodología computacional más precisa que incluye el efecto de los iones negativos, los iones químicos (H3O y CHO ) y el desequilibrio térmico para evaluar la idoneidad de los cálculos de equilibrio para estimar las concentraciones de especies cargadas en mezclas en reacción. Los resultados muestran que los cálculos de equilibrio que incluyen los efectos del H3O y las elevadas temperaturas de los electrones pueden explicar los niveles de concentración de iones observados en experimentos de llama de laboratorio en condiciones magras y casi estequiométricas. Además, en condiciones similares a las de los motores a temperaturas y presiones más elevadas, los cálculos de equilibrio pueden utilizarse para obtener estimaciones útiles de las concentraciones de especies cargadas en los dispositivos de combustión modernos.

• Materias:Reacciones químicas Combustibles Combustión Motores de combustión interna Emisión de llama
• Subjects:Chemical reactions Fuels Combustion Internal combustion engines Flame emission
• Palabras claves:dispositivos modernos de combustión, cálculos de equilibrio, concentraciones de especies, mezclas, metodología computacional precisa, temperaturas elevadas de electrones, método químico de equilibrio, experimentos de llama en laboratorio, condiciones de desequilibrio térmico, diversos dispositivos de combustión
• Keywords:modern combustion devices, equilibrium computations, species concentrations, mixtures, accurate computational methodology, elevated electron temperatures, equilibrium chemistry method, laboratory flame experiments, thermal disequilibrium conditions, various combustion devices