ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

Nombre: Darwin Tisalema

Código: 6237

Nivel: Decimo “A”

VELOCIDAD DE PROPAGACION DE LA LLAMA

Se puede decir que la llama es el medio gaseoso en el que se desarrollan las reacciones de combustión es aquí en donde el combustible y el comburente se encuentran mezclados y en reacción. También es aquí donde tienen lugar las reacciones de oxidación principales.

El espesor del frente de llama puede ir desde menos de 1mm hasta ocupar totalmente la cámara de combustión.

La velocidad de propagación de la llama es el desplazamiento rápido de ésta a través de la masa gaseosa. En una mezcla homogénea, el frente de llama se propaga en la cámara de combustión con una velocidad, que depende de la velocidad de combustión y de la velocidad de traslación.

Siendo la velocidad de combustión el avance de la reacción química, al oxidarse el combustible con el oxígeno del aire y La velocidad de traslación se el movimiento físico del frente de la llama con relación a las paredes de la cámara, o sea, de la transmisión de calor entre la llama y las zonas contiguas de los gases quemados y los gases que aún están por quemarse.

Al atravesar la cámara de combustión, la llama avanza inicialmente a una velocidad relativamente baja, ya que al comienzo, la masa de carga quemada es pequeña y la propagación se debe a la reacción química antes mencionada.

MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE LLAMA

La velocidad de propagación de la llama ha recibido diferentes nombres, tales como: velocidad de deflagración, velocidad de llama laminar, velocidad normal, velocidad de transformación y velocidad de quemado.

La definición de la velocidad de propagación de llama se basa en el modelo ideal unidimensional de llama, en donde se suponen llamas planas, adiabáticas y laminares. La velocidad de propagación de llama de un gas Vu ha sido definida como la rapidez, relativa a la mezcla de gases, con la cual el frente de llama se mueve desde la zona de reacción hacia la mezcla inflamable.

La medición se hace en dirección normal a la superficie del frente de llama. La medición experimental de la Vu resulta compleja por la alta velocidad a la que ocurren los procesos de combustión en la llama. Los métodos de medición de la llama se clasifican en estáticos y dinámicos.

Con los métodos estáticos se logra tener una velocidad espacial de la llama igual a cero y en general se usa un quemador tipo Bunsen, en este tipo de quemadores la llama toma la

apariencia de un cono que permanece inmóvil respecto al observador pero que viaja con respecto a la mezcla inflamable, estos métodos estáticos se basan en medir el área o el ángulo del cono.

Los métodos dinámicos son de mayor complejidad experimental que los métodos estáticos, en estos, la llama viaja a través de la mezcla inflamable fresca, la cual permanece estática en el espacio. Los métodos dinámicos más comúnmente son: el de la burbuja de jabón, el del tubo de vidrio y el de la bomba esférica.

De los métodos descritos anteriormente el más ampliamente usado por su relativa sencillez es el del ángulo del cono. Dicho ángulo está definido por las magnitudes relativas de la Vu y la velocidad de la mezcla inflamable saliendo por la boquilla del quemador, Vm. La velocidad de propagación de llama es balanceada por la componente de la velocidad de flujo normal a la superficie de la llama de este modo la velocidad de propagación de llama se obtiene por medio de la siguiente expresión.

Donde,

θ : Angulo medio del cono

Vu =Vm × Senθ

La máxima velocidad de propagación de llama, tanto para el metano como para el GNG, se obtiene para mezclas inflamables un poco más ricas que las estequiometricas.

La velocidad de propagación de llama es mayor para mezclas inflamables metano - aire que para mezclas Gas Natural Guajira – aire debido a la presencia de compuestos inertes en el gas natural.