Investigación experimental de un frente d ecombustión en un reactor de medio poroso inerte con geometría tipo O

Abstract

Este trabajo se enmarca dentro de un proyecto de investigación Fondecyt de Exploración N°13240110, cuyo objetivo final es desarrollar un quemador reciprocante de geometría circular completa, capaz de mantener el frente de combustión en movimiento constante dentro de un reactor cerrado. Como parte de este proceso, y avanzando sobre estudios previos realizados con geometrías tipo codo y tipo U, se diseñó, fabricó y puso en marcha un primer prototipo de reactor con geometría toroidal (tipo O), con el fin de estudiar el comportamiento del frente de combustión en una configuración circular abierta. A través de una serie de ensayos experimentales, se logró determinar condiciones de operación adecuadas tanto para el encendido del reactor como para inducir el desplazamiento del frente de combustión en la dirección aguas arriba y aguas abajo, incorporando además aislación térmica que permitió mejorar significativamente el desempeño del sistema y alcanzar condiciones de combustión más eficientes. Asimismo, se evaluaron las emisiones generadas, la distribución de temperaturas y las pérdidas de calor del reactor, comparando estos resultados con los obtenidos en configuraciones anteriores y con la normativa vigente aplicable. Si bien el prototipo desarrollado presentó ciertas limitaciones constructivas que impidieron completar la totalidad del recorrido del frente de combustión, los resultados obtenidos confirman la viabilidad de esta geometría y permiten establecer parámetros de operación de referencia para etapas futuras. A partir de estos hallazgos, se propone finalmente una nueva configuración de reactor tipo O cerrado, que incorpora mejoras en su diseño y materiales, con el objetivo de dar un primer paso en la siguiente etapa del proyecto.