CT&F Ciencia, Tecnología & Futuro (Dec 2011)
NUMERICAL SIMULATION OF HIGH PRESSURE BURNER WITH PARTIALLY PREMIXED FLAME
Abstract
In this paper we present the results of a 2D axisymmetric parametric study which simulates an atmospheric premixed burner with flame at high pressure, in which methane is burned. A total of nine simulations are performed with different regulators openings of primary and secondary air. Also, it provides a 3D simulation in which entry conditions are the profiles obtained in a 2D axisymmetric simulation, with the intention to note that differences are obtained between 2D and 3D simulation. The simulations are performed using the standard k-emodel for turbulence, P1 model for radiation and the Finite Rate/Eddy Dissipation model with a simplified 2-step reaction mechanism for combustion. We conclude that when the secondary air regulator is closed, combustion is incomplete. Also, the results of 2D axisymmetric are a good approximation in regards to 3D results.En este trabajo se presentan los resultados obtenidos de un estudio paramétrico en 2D axisimétrico donde se simula un quemador atmosférico con llama de premezcla a alta presión, en el cual se quema metano. Son realizadas en total nueve simulaciones con diferentes aperturas de los reguladores de aire primario y secundario. También es realizada una simulación 3D que tiene como condiciones de entrada los perfiles obtenidos en una de las simulaciones 2D axisimétrica, con el fin de observar que diferencias se obtienen entre la simulación 2D y 3D. Las simulaciones son realizadas utilizando el modelo k-e estándar para la turbulencia, el modelo P1 para la radiación y para la combustión se utilizó el modelo Finite Rate/Eddy dissipation con un mecanismo reaccional simplificado de 2 pasos. Se concluye que cuando el regulador de aire secundario se encuentra cerrado la combustión es incompleta, y además los resultados obtenidos en 2D-axisimétrico son una buena aproximación con respecto a los resultados en 3D.Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos de um estudo paramétrico em 2D axissimétrico onde é simulado um queimador atmosférico com chama de pré-mistura a alta pressão, no qual é queimado metano. São realizadas em total 9 simulações com diferentes aberturas dos reguladores de ar primário e secundário. Também é realizada uma simulação 3D que tem como condições de entrada os perfis obtidos em uma das simulações 2D axissimétrica, com o fim de observar que diferenças são obtidas entre a simulação 2D e 3D. As simulações são realizadas utilizando o modelo k-e padrão para a turbulência, o modelo P1 para a radiação e para a combustão foi utilizado o modelo Finite Rate/Eddy dissipation com um mecanismo reaccional simplificado de 2 passos. É possível concluir que quando o regulador de ar secundário está fechado a combustão é incompleta, e, além disso, os resultados obtidos em 2D-axissimétrico são uma boa aproximação com relação aos resultados em 3D.
