Thesis:

Comprensión de la formación de hollín: un análisis integral utilizando modelos reactivos en llamas inversas no premezcladas

Las partículas de hollín producidas durante la combustión de hidrocarburados plantean riesgos significativos para la salud y el medio ambiente, al mismo tiempo que tienen potencial para diversas aplicaciones industriales. Aunque investigaciones extensas han mejorado nuestra comprensión de las características del hollín, persisten lagunas en la comprensión del proceso de nacimiento y la aglomeración de partículas. Modelar el hollín implica procesos complejos multivariables, lo cual requiere un enfoque detallado para una representación precisa del diámetro de partícula primaria o del número de partículas por agregado. Este estudio investiga un modelo reactivo simplificado para la dimerización y adsorción de hidrocarburos aromáticos policíclicos. El objetivo es lograr resultados comparables a modelos avanzados basados en el equilibrio termodinámico, pero con una eficiencia computacional similar a modelos más simples. Se examinan cuatro modelos: un modelo basado en eficiencia con un parámetro empírico, un modelo reversible basado en el equilibrio termodinámico, el modelo reactivo simplificado que incorpora tasas de reacción química y un modelo radical reactivo resuelto en la fase gaseosa. La validación se realiza comparando con medidas experimentales mediante una llama laminar de difusión inversa, donde se revela la capacidad superior del modelo reversible para predecir el diámetro de partícula primaria y los datos de densidad de partículas en comparación con el modelo de eficiencia. Sorprendentemente, el modelo reactivo simplificado muestra resultados comparables al modelo reversible, capturando con precisión el tamaño y la densidad de partículas primarias. El estudio también explora(...).

Soot particles produced during the combustion of hydrocarbon fuels pose significant health and environmental risks while also holding potential for various industrial applications. Although extensive research has enhanced our understanding of soot characteristics, gaps persist in comprehending the role of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the soot formation process. Modelling soot involves complex multi-variable processes, requiring a detailed approach for an accurate representation of the primary particle diameter or the number of particles per aggregate. This study investigates a simplified reactive model for PAH dimerization and adsorption. The objective is to achieve results comparable to advanced thermodynamic-equilibrium-based models but with computational efficiency similar to simpler models. Four models are examined: an efficiency model with empirical parameters, a reversible model based on thermodynamic equilibrium, a simplified reactive model incorporating chemical reaction rates, and a radical reactive model solved in the gas phase. Validation against experimental measurements in laminar inverse diffusion flames (IDF), an ideal environment to study PAH dimerization and adsorption, reveals the superior capability of the reversible model to predict the primary particle diameter and number density data compared to the efficiency model. The simplified reactive model demonstrates comparable results to the reversible model, capturing primary particle size and number density magnitudes and positions accurately. The study also explores(...).