Estudio Experimental de la Oxicombustión de Hidrógeno en una Llama No Premezclada Laminar. Proyecto de Investigación (2025)
Este estudio evalúa experimentalmente la oxicombustión de hidrógeno y gas natural en una llama laminar no premezclada, tanto libre como confinada, utilizando un quemador de coflujo. Además, compara el comportamiento de estos combustibles cuando el comburente es aire. Los experimentos se realizaron con una potencia de operación fija de 0.5 kW, basada en el poder calorífico inferior, y un factor de aireación variable, con el objetivo de analizar mezclas ricas, estequiométricas y pobres. Los criterios de evaluación incluyeron la morfología de la llama (altura y ancho), la intensidad de radiación, la temperatura y la composición de los gases de combustión. Durante el desarrollo se hace una descripción detallada de la metodología experimental ejecutada, donde se muestran los todos los equipos, instrumentos, y pasos seguidos para cumplir los objetivos. Se esperaba que la llama de oxicombustión de hidrógeno fuese la más corta; sin embargo, los resultados mostraron que las llamas más cortas correspondieron a las de gas natural, destacando la influencia del caudal de combustible y del coeficiente de difusión en la altura de las llamas no premezcladas. Además, se observó que las llamas confinadas ricas en hidrógeno presentan una segunda zona de reacción en la salida de los gases de combustión. En cuanto a la radiación, las llamas en régimen de oxicombustión exhibieron una mayor intensidad de radiación en comparación con aquellas en las que el comburente era aire, con un incremento adicional en las llamas confinadas. Asimismo, las temperaturas máximas de los gases de combustión se registraron predominantemente en condiciones estequiométricas, y las llamas de hidrógeno alcanzaron temperaturas más altas en comparación con las de gas natural. Finalmente, los resultados de las emisiones de gases de combustión indican que las llamas de oxicombustión generaron mayores concentraciones de óxidos de nitrógeno (NOx) que aquellas en las que se utilizó aire.