Medición de la distribución de temperaturas en llamas laminares axisimétricas usando pirometría de múltiples colores

Abstract

La formación del hollín en llamas sigue procesos rápidos y complejos. El hollín inicia su formación con la pirólisis del combustible, sigue con la formación de las primeros compuestos manométricos orgánicos (NOCs), continua con la formación de partículas maduras de hollín y finaliza con su oxidación por compuestos químicos y radicales (OH, O2, etc.). Estos procesos son dependientes, en mayor o menor medida, de variables físicas, tales como la temperatura, densidad, presión, etc. La medición de la temperatura del hollín en llamas es importante, pues proporcionan un parámetro físico que ayuda a caracterizar la eficiencia y la liberación de energía generada por la combustión. En este trabajo se propone utilizar la técnica de pirometría de múltiples colores, para determinar la distribución bidimensional de temperaturas, en una llama laminar de etileno y aire, estabilizada en un quemador co-corriente. Esta técnica utiliza datos experimentales de intensidad de la llama, capturadas en diferentes bandas espectrales, junto con la ley de Planck y un modelo de emisión del hollín. El nuevo modelo utiliza imágenes de la llama capturadas por una cámara comercial RGB, que proporciona medidas de emisión en banda espectral amplia. El modelo teórico y la implementación experimental de la nueva metodología es reportada en este estudio. Los resultados experimentales muestran que el uso de tres bandas espectrales proporciona una reconstrucción espacial más suave de la temperatura de la llama, en comparación a la obtenida por el método de dos colores