Evaluación y optimización del quemador atmosférico en cocinas a GLP de baja gama

Resumen

La presente investigación abarcó la evaluación experimental (análisis de eficiencia térmica a través del Water Boiling Test - WBT, análisis de emisividad y análisis termográfico) de ocho diseños de cabeza de quemadores atmosféricos de cocinas de GLP de baja gama tipo Anafe. De la evaluación experimental realizada, se obtuvo que, de los ocho diseños evaluados, el Diseño 6 es el diseño que presenta los mejores resultados: Menor potencia térmica (1.98 kW), menor consumo de GLP (21.5 g), menor tiempo para llegar a la temperatura final (8.55 min.) y menor emisividad de CO (12.67 ppm), por lo que fue elegido para iniciar la etapa de optimización. Así mismo, del análisis de sensibilidad realizado variando la distancia entre cabeza del quemador y la parrilla de la cocina, se determinó que la distancia ideal entre ambos es de 2.5 cm. Dentro de la etapa de optimización se obtuvieron los valores de dimensionamiento de los componentes del quemador atmosférico. En el caso del inyector, se obtuvo un diámetro de 1.02 mm con un ángulo de salida de 30°; mientras que, en el mezclador, la longitud convergente fue de 31 mm, la longitud divergente de 149 mm, el ángulo de entrada de 40°, el ángulo de salida de 7° y el diámetro de garganta de 12.4 mm. Así mismo, se determinó que el número de puertos para la cabeza del quemador óptimo es de 78 puertos. Finalmente, mediante la simulación con el software ANSYS CFD en la cámara de combustión, se verificó que tanto la velocidad del flujo (394.6 m/s) como la temperatura (300 K) están dentro de los valores determinados para el dimensionamiento del mezclador, componente con el cual se busca desarrollar una mezcla estequiométrica. La eficiencia térmica para el diseño final propuesto es de 55%, valor próximo al rango de eficiencias térmicas en cocinas a GLP.

Fecha de lectura	2020
Idioma original	Español (Perú)
Supervisor	Samuel Charca Mamani (Asesor)