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Correlación para el cálculo de la velocidad de deflagración laminar del CH4 en condiciones termodinámicas asociadas a los regímenes de autoignición débil y mixta

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dc.contributor.authorYepes, Hernando
dc.contributor.authorAmador, German
dc.contributor.authorSalazar, Adalberto
dc.contributor.authorWindom, Bret
dc.contributor.authorOlsen, Daniel
dc.coverage.spatialConcepción, Chile
dc.coverage.temporal2024-10-22
dc.date.accessioned2025-03-17T13:25:36Z
dc.date.available2025-03-17T13:25:36Z
dc.date.issued2024-10-22
dc.descriptionOrganizado y patrocinado por: Federación iberoamericana de Ingeniería Mecánica y 'Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Mecánica', FeIbIm – FeIbEM
dc.description.abstractUna correlación no lineal basada en una ley de potencia modificada fue desarrollada para el cálculo de la velocidad de deflagración laminar (SL) de CH4 en condiciones termodinámicas asociadas a los regímenes de autoignición débil y mixta. Se abarco un rango de temperaturas de 750 – 1100 K y para la presión de 5-60 atm. Condiciones de mezcla pobre, estequiométrica y rica fueron abordadas considerando relaciones de equivalencia desde 0.3 hasta 1.2. Se desarrolló además una expresión para determinar el valor de SL variando la composición del gas inerte en el oxidante, tomando mezclas de N2/Ar en proporciones relativas desde 0 hasta 100%. Los datos utilizados para el ajuste de los coeficientes en las correlaciones fueron generados usando un modelo cinético con un mecanismo de reacción detallado simulando una llama unidimensional que se propaga libremente. Un adecuado desempeño de las expresiones propuestas fue evidenciado, alcanzando un error relativo promedio inferior al 1% y un valor máximo de 3.5% cuando se consideró 100% N2 en el inerte del oxidante. En el caso donde se usaron mezclas de Ar/N2 en el oxidante, el error relativo promedio y el máximo fueron de 0.9% y 5.6% respectivamente. El 99.94% de los datos evaluados presento un error relativo inferior al 5% usando la expresión propuesta respecto al modelo cinético. Se llevo a cabo una validación experimental obteniendo una desviación de 7% al usar las expresiones propuestas, sugiriendo la idoneidad de estas. Sin embargo, se requiere una estimación mas precisa del valor experimental de SL para confirmar la tendencia observada.es
dc.description.abstractA non-linear CH4 Laminar Burning Velocity (SL) correlation was developed for thermodynamic conditions associated with weak/mixed autoignition occurrence. The thermodynamic conditions covered by the correlations are 750–1100 K for the unburned temperature and 5–60 atm for the pressure. Lean, stoichiometric, and rich mixtures were evaluated with an equivalence ratio from 0.3 to 1.2. An additional expression was proposed for SL calculation considering the oxidizer inert gas composition, using N2/Ar mixtures with a variation from 0 to 100% in Vol. The data used for the fitting were generated using a kinetic model with a detailed reaction mechanism for a 1D planar flame that propagates freely. Adequate performance from proposed expressions was observed with an average relative error lower than 1% and a maximum value of 3.5% when 100 % N2 was used as an inert in the oxidant. For the case where Ar/N2 mixtures were used for oxidant inert, the average relative error and the maximum were 0.9% and 5.6%, respectively. Almost all (99.94%) of evaluated data have a relative error lower than 5% compared to the kinetic model results. An experimental validation was carried out, and a value of 7% for relative error was obtained using the proposed equations, suggesting their suitability. However, a more accurate methodology for experimental estimation of SL is required to confirm the observed trend.en
dc.description.versionversión publicada
dc.identifier.citation-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14468/26296
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Ingeniería Mecánica
dc.relation.centerE.T.S. de Ingenieros Industriales
dc.relation.congressXVI Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica. Concepción, Chile, 22-24 de octubre de 2024. CIBIM 2024
dc.relation.departmentMecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.es
dc.subject33 Ciencias Tecnológicas
dc.subject.keywordsRégimen de Autoigniciónes
dc.subject.keywordsIgnición Débiles
dc.subject.keywordsVelocidad de deflagración laminares
dc.subject.keywordsCorrelación no lineales
dc.subject.keywordsAutoignition Regimeen
dc.subject.keywordsWeak Ignitionen
dc.subject.keywordsLaminar Burning Velocityen
dc.subject.keywordsNon-linear Correlationen
dc.titleCorrelación para el cálculo de la velocidad de deflagración laminar del CH4 en condiciones termodinámicas asociadas a los regímenes de autoignición débil y mixtaes
dc.typeactas de congresoes
dc.typeconference proceedingsen
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