Análisis y solución numérica de la proporción y variación de aire secundario en una cámara de combustión de bagazo

Resumen

En este artículo, se estudiará el comportamiento tridimensional de la combustión del bagazo al interior de la cámara de una hornilla panelera, con el objetivo de mejorar la eficiencia de combustión, reducir costos de producción y asegurar su autosuficiencia energética. El procedimiento consistió en aplicar, en primer lugar, un modelo matemático implementado en MATLAB® para simular la combustión en fase sólida del bagazo, el cual forma un lecho sobre una parrilla. Como resultado de esta simulación se obtiene la composición de un combustible gaseoso cuya combustión se simula en el programa comercial ANSYS FLUENT®, utilizando la geometría de la cámara de combustión de una hornilla panelera ubicada en la sierra de Piura-Perú. Se estudiaron tres casos de relaciones aire primario-secundario de 70-30%, 60-40% y 50-50%, así como el efecto de introducir aire secundario en dos modos: solo por tubos y por tubos así como por la puerta de alimentación del bagazo. De los resultados obtenidos se concluye que con el ingreso de aire secundario solo por tubos y en una proporción del 50% del aire total, se consigue una mayor temperatura promedio de los gases de combustión a la salida de la cámara llegando a superar los 1500 K.