Publication: Efectos de la convección natural en la ignición térmica de gases reactivos en depósitos esféricos
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Publication date
2014-10
Defense date
2014-10-30
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Abstract
El fenómeno de la ignición espontánea lleva estudiándose en profundidad desde
mediados del siglo XX. En aquella época, Semenov y posteriormente Frank-
Kamenetskii, sentaron las bases de la que, a día de hoy, es la teoría de las explosiones
de origen térmico. No obstante, a causa de ciertas consideraciones que ambos hicieron
en aquella época, principalmente debido a las limitaciones técnicas existentes a nivel
computacional, sus modelos han demostrado tener limitaciones que, si bien es cierto, en
determinados casos se aproximan mucho a la realidad.
Debido a que hoy día, en pleno siglo XXI, se ha democratizado la informática y
a que se dispone de equipos asequibles y herramientas potentes de software, se pueden
realizar análisis muchos más exhaustivos de este tipo de problemas, teniendo en cuenta
nuevas variables. En el caso que toca, se hará uso de la herramienta de software
ANSYS-Fluent, para que, partiendo de las hipótesis de la teoría de Frank-Kamenetskii,
se defina un modelo que se asemeje más a la realidad. Concretamente se estudiará el
comportamiento y las condiciones críticas previas a la explosión de un gas reactante
ocluido en un depósito esférico, cuando entra en juego el fenómeno de la convección no
forzada.
En los temas que prosiguen, se hará un repaso sobre las teorías de Semenov y de
Frank-Kamenetskii, las cuales se tomarán como punto de partida, desarrollando sus
modelos. A partir de aquí, se tomará un modelo que permita el estudio de los efectos
que tiene la flotabilidad en la ignición térmica de gases reactivos contenidos en
depósitos esféricos. Además, se describirán las ecuaciones que lo gobiernan para,
posteriormente, realizar un proyecto en Fluent que permita obtener resultados los cuales
serán aquí expuestos. Finalmente, se expondrán las conclusiones sobre la validez del
modelo, comparándolo con resultados experimentales previamente realizados y
publicados por diversos equipos científicos.
Description
Keywords
Ignición espontánea, Gases reactivos