12. Estudio técnico-económico de viabilidad de utilización del ...
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5.24 existen también unos límites de detonación tales que para mezclas más ricas o más pobres que dichos limites no resulta posible la propagación de una detonación, NolanA^ ', ha propuesto un modelo para explicar y calcular dichos limites basándose en el modelo ZIíD de la estructura dé la detonación. En la figura (5*11) se muestran los limites de detonación en mezclas hidrógeno - oxígeno - nitrógeno^ 36J. 5.9. LLAMAS DE DISUSION Una llama de difusión es aquella en la que el combustible y el oxidante se encuentran inicialmente separados, por lo que es neoesario considerar el proceso de mezcla junto al de la reacción química. Paradójicamente, los modelos teóricos de este tipo de llamas suelen ser más sencillos que los de llamas premezcladas, debido a que en el limite en que la velocidad de reacción es infinita, el término reactivo puede eliminarse de las ecuaciones de conservación, cosa que nunca es posible en sistemas premezclados. El primer análisis de este tipo ha sido desarrollado por Burke y Sohumann^'' al considerar la llama formada al descargar un combustible por un tubé .cilindrico, en un tubo coaxial por el que fluye un oxidante. El análiais supone la velocidad de reacción infinita por lo que el oxidante y combustible no pueden coexistir más que en la llama, que aparece por tanto cano una superficie que separa el oxidante del combustible. De este modo, es posible calcular la forma de la llama y su longitud sin necesidad de conooer ningún detalle sobre ^a reacción química.
5.25 la estructura de una llama de difusión en general depende - del número de Damkbhler, que es una relación entre un tiempo característico de difusión a un tiempo característico de reacción química. Sólo en el caso en que el tiempo de difusión sea muy grande comparado con el tiem po de reacción es adecuado aproximar la llama por una superficie. Para números de Damkbhler grandes, pero finitos, que es el - caso típico en la práctica la llama se aproxima a la del límite de Burke- Schumann y es posible utilizar el método de los desarrollo asintóticos - para analizar la estructura de la zona de reacción delgada en la que exijs te un balance entre el término de difusión y el término de reacción química^ . Para números de Damkohler pequeños, se puede utilizar un desarro lio regular en potencias del número de Damkohler y analizar así la zona (38) de reacción que en este caso es similar a una llama premezclada v . Aunque existen situaciones muy diversas en las que se producen llamas de difusión, la estructura de éstas es siempre análoga, y siem pre existen situaciones límites que se corresponden con las señaladas an- (39-41) teriormente. En particular, Tarifa et al. . ha analizado la llama de difusión en la combustión de gotas, Liñán* ' la llama formada en la - capa de mezcla existente entre dos corrientes paralelas de combustible y oxidante, y Marathe et al. la llama de difusión entre dos chorros én - contracorriente. Un aspecto interesante de las llamas de difusión es el relacionado con problemas de ignición y extinción, pues frecuentemente las - condiciones para que se produzca la ignición son distintas a las de la ex.
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existen también unos límites <strong>de</strong> <strong>de</strong>tonación tales que para mezclas más ricas<br />
o más pobres que dichos limites no resulta posible la propagación <strong>de</strong><br />
una <strong>de</strong>tonación, NolanA^ ', ha propuesto un mo<strong>de</strong>lo para explicar y calcular<br />
dichos limites basándose en el mo<strong>de</strong>lo ZIíD <strong>de</strong> la estructura dé la <strong>de</strong>tonación.<br />
En la figura (5*11) se muestran los limites <strong>de</strong> <strong>de</strong>tonación en<br />
mezclas hidrógeno - oxígeno - nitrógeno^ 36J.<br />
5.9. LLAMAS DE DISUSION<br />
Una llama <strong>de</strong> difusión es aquella en la que el combustible y<br />
el oxidante se encuentran inicialmente separados, por lo que es neoesario<br />
consi<strong>de</strong>rar el proceso <strong>de</strong> mezcla junto al <strong>de</strong> la reacción química. Paradójicamente,<br />
los mo<strong>de</strong>los teóricos <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> llamas suelen ser<br />
más sencillos que los <strong>de</strong> llamas premezcladas, <strong>de</strong>bido a que en el limite<br />
en que la velocidad <strong>de</strong> reacción es infinita, el término reactivo pue<strong>de</strong><br />
eliminarse <strong>de</strong> las ecuaciones <strong>de</strong> conservación, cosa que nunca es posible<br />
en sistemas premezclados. El primer análisis <strong>de</strong> este tipo ha sido <strong>de</strong>sarrollado<br />
por Burke y Sohumann^'' al consi<strong>de</strong>rar la llama formada al <strong>de</strong>scargar<br />
un combustible por un tubé .cilindrico, en un tubo coaxial por el<br />
que fluye un oxidante. El análiais supone la velocidad <strong>de</strong> reacción infinita<br />
por lo que el oxidante y combustible no pue<strong>de</strong>n coexistir más que en<br />
la llama, que aparece por tanto cano una superficie que separa el oxidante<br />
<strong>de</strong>l combustible. De este modo, es posible calcular la forma <strong>de</strong> la llama<br />
y su longitud sin necesidad <strong>de</strong> conooer ningún <strong>de</strong>talle sobre ^a reacción<br />
química.