Aerodinámica, turbulencia y combustión no premezclada en quemadores de flujo rotante

Résumé

Los quemadores de flujo rotante permiten la estabilización de la llama con dosados pobres, lo que haría factible disminuir las emisiones de NOx y el consumo de combustible en turbinas de gas. Esta tesis, recoge los trabajos realizados acerca de la aerodinámica, turbulencia y combustión no premezclada en estos quemadores. El objetivo principal es establecer las bases y la metodología en el modelado numérico isotermo y reactivo mediante CFD. Se han desarrollado y validado modelos numéricos con Ansys Fluent y OpenFOAM que han permitido estudiar la estructura del flujo isotermo y reactivo, así como diseñar dos generadores de swirl. Con el objeto de obtener una predicción más precisa del flujo, se han aplicados técnicas numéricas novedosas en simulaciones de grandes remolinos (ILES SSD) que han ayudado a caracterizar el PVC y el espectro de energía. Adicionalmente se ha determinado la estructura de los vórtices y se ha realizado un análisis POD.