EFECTOS DEL ÍNDICE DE OXÍGENO SOBRE LA PRODUCCIÓN DE HOLLÍN EN UNA LLAMA DE DIFUSIÓN LAMINAR

Abstract

El principal objetivo de este trabajo es entender la influencia del índice de oxígeno (OI) en una llama de difusión laminar en modo co-corriente. El OI fue definido como la concentración de oxígeno en la corriente de oxidante, O2/(O2+N2), el cual fue variado desde 17% a 37 %. Esta variación permite analizar su influencia en la altura de llama, los procesos de formación/oxidación de hollín, características de Smoke Point, y la distribución vertical del flujo radiativo. En este estudio dos combustibles fueron considerados; etileno (C2H4) y propano (C3H8). Las alturas de llama, medidas en base a la emisión de radicales CH, bajo, a, o ligeramente sobre el Smoke Point, son proporcionales a la clásica Teoría de Roper. Los procesos de formación de hollín mejoran con el índice de oxígeno, conduciendo a valores altos en la fracción en volumen de hollín máxima y la fracción en volumen de hollín integrada. Además, el último es alcanzado a una altura no dimensional (normalizada por de aproximadamente 0.05 para etileno y 0.045 para propano) independientemente del índice de oxígeno dentro del intervalo investigado. En los procesos de producción de hollín dos regímenes son evidenciados: El primer régimen, ocurre para índices de oxígeno inferiores a 25% para etileno y 29% para propano, es dominado por la formación de hollín y es caracterizado por un aumento en la fracción en volumen de hollín y el flujo de combustible al Smoke Point. El segundo régimen, ocurre para índices de oxígeno más altos de 25 %/29 %, es dominado por la oxidación de hollín; la tasa de crecimiento en la fracción en volumen de hollín es menor al caso anterior, mientras que el flujo de combustible al Smoke Point disminuye. Finalmente, la evolución de los peaks de flujo radiativo con el OI sigue la misma evolución que la fracción en volumen de hollín máxima con el OI.