The influence of changes of combustion gas temperature during flow around the horizontal cylinder on local Nu number

La influencia de los cambios de temperatura de los gases de combustión durante el flujo alrededor del cilindro horizontal en el número Nu local

El artículo se presentó la influencia de los cambios de temperatura de los gases de combustión durante el flujo alrededor del cilindro horizontal en el número Nu local. Con el fin de probar la influencia del efecto de la temperatura de los gases de combustión, se llevaron a cabo investigaciones experimentales. Las pruebas experimentales se llevaron a cabo en un cilindro de medición diseñado adecuadamente y equipado con una serie de termopares incrustados a lo largo del perímetro del cilindro. El cilindro se fabricó con acero inoxidable de conductividad térmica conocida y se refrigeró por el lado exterior mediante un sistema de refrigeración por agua. El cilindro se colocó horizontalmente en una cámara de calentamiento equipada con un quemador de gas colocado axialmente y alimentado con gas natural. La alimentación de gas y aire se regulaba con válvulas de control, basándose en los datos del analizador de gases de combustión.

INTRODUCCIÓN

La temperatura del gas de combustión que fluye tiene una gran influencia en la velocidad de calentamiento, pero esto se debe principalmente a la creciente participación de la radiación en relación con la convección [1, 2].

Además, hay que tener en cuenta que el aumento de la temperatura del gas de combustión aumenta su volumen, lo que se traduce en un aumento de la velocidad del flujo [3]. Estableciendo la relación entre el cambio de la temperatura del gas de combustión que fluye por el cilindro y el número Nu obtenido, se puede obtener información sobre el efecto de la velocidad y la temperatura del gas de combustión en la velocidad de calentamiento del cilindro [4].

EL SOPORTE EXPERIMENTAL

La cámara de calentamiento utilizada en los ensayos permite simular a escala de laboratorio condiciones próximas a las que prevalecen en las unidades de calentamiento industriales [5, 6]. Antes de proceder a las mediciones, se preparó adecuadamente la cámara de calentamiento (figura 1) instalando una probeta y equipos de medición en forma de termopares, un dispositivo de medición del flujo de radiación y una sonda analizadora. A continuación, se puso en funcionamiento un quemador de gas. La cantidad de aire y gas suministrada se controló mediante rotámetros. La temperatura del gas de combustión que entraba en el cilindro se medía con un termopar.

Conociendo la distribución de temperaturas en la superficie exterior del cilindro y en su superficie interior refrigerada por la corriente de agua, fue posible calcular la distribución del flujo de calor unitario local en función del ángulo de entrada del gas de combustión. El control del proceso de combustión, con énfasis en asegurar una velocidad constante de los gases de combustión, se llevó a cabo utilizando rotámetros y un orificio de aire secundario en la cámara, basándose en los valores calculados por un programa informático escrito a tal efecto.