Modelado de la formacion y emisión de contaminantes en sistemas de combustión

Resumen

La tesis desarrollada tiene como principales objetivos mejorar el conocimiento sobre los mecanismos de formación y destrucción de especies contaminantes gaseosas(Nox,CO y Sox) y precedir las concentraciones de los compuestos importantes generados en equipos de combustión en particular en un motor Diesel de inyección directa y en equipos de gasificación de biomasa. De esta forma es posible establecer relaciones causa-efecto que liguen el nivel de emisiones contaminantes con los parámetros de diseño y de funcionamiento de un equipo particular, propiciando actuaciones que conduzcan a la disminución de dicho nivel de emisiones sin operar de espaldas al proceso de combustión. Además, los resultados obtenidos han permitido profundizar en el conocimiento de algunas variables locales tan importantes en procesos de combustión difusivos como son la relación combustible/oxidante previa al proceso de combustión y en el caso de un motor Diesel, el proceso de mezcla del gas quemado con el aire en exceso remanente en la cámara. Para cumplir estos objetivos se han desarrollados dos modelos. El primero de ellos calcula la composición en equilibrio y las propiedades termodinámicas del gas quemado resultante de un proceso de combustión que involucre un combustible generalizado, compuesto por atomos de carbono, hidrógeno, oxigeno, nitrógeno y azufre en su estructura molecular. Este modelo sume que dicho gas quemado está compuesto por una mezcla de 30 especies (N2,O2,CO2,H2, NO, OH, N, H, O, Ar,N2O,NO2, HO2,NH3,NH2,NH,CN,HCN,NCO,S,S2,SO,SO,SO3, HS, H2S, COS Y CH4). Para la validación del modelo se han realizado comparaciones con los resultados proporcionados por el paquete informático CHEMKIN III, de reconocido prestigio en el campo de la combustión. El segundo modelo desarrollado estudia la evolución cinética de los productos de la combustión y se basa en un mecanismo de reacción constituido por 63 reacciones y las mismas especies