Estimación de la demanda de aire, la altura de la llama y la carga de radiación de las antorchas de bajo perfil

Comentarios generales de ISIS-3D

• Basado en la dinámica de fluidos computacional con transferencia de calor radiativa y química de la combustión
• El modelo vinculado es capaz de simular objetos complejos y tridimensionales envueltos en llamas
• Proporcionar estimaciones razonablemente precisas de la transferencia total de calor a los objetos de los grandes incendios
• Predecir las características generales de la distribución de la temperatura en el objeto
• Evaluar con precisión el impacto de diversos escenarios de riesgo (viento, % de cobertura de llamas, fatiga térmica para una geometría determinada, etc.)
• Requisitos razonables de tiempo de CPU en una estación de trabajo LINUX de escritorio "estándar"

Enfoque para modelar los campos de antorcha completos

• Modelo de prueba de un solo quemador
• Realizar pruebas de calibración
• Calibrar el rendimiento de hollín y los parámetros de reacción del combustible de prueba
• Predecir la forma y el tamaño de la llama
• Modelo de Prueba de Múltiples Quemadores
• Realizar pruebas de calibración de la radiación
• Comprobar el espacio entre puntas y filas
• Predecir la forma y el tamaño de la llama
• Modelo Full Flare Field
• Utilizar modelos calibrados de rendimiento de hollín y radiación
• Predecir el rendimiento de la antorcha (producción de humo/demanda de aire)
• Predecir la carga de radiación en la valla eólica

Conclusiones

• Modelo ISIS-3D:
• El modelo de un solo quemador utilizó 110.000 células
• El modelo de tres quemadores utilizó 188.000 células
• El modelo de campo completo utilizó 700.000 células (flujo sostenido)
• 1.200.000 celdas (flujo máximo)
• Química de la combustión para el propano, el etileno y el gas mixto
• Forma/tamaño de la llama modelada para 3 combustibles para pruebas de uno y tres quemadores
• Predicciones comparadas con los datos de 12 pruebas (2 tamaños de punta, 3 presiones de funcionamiento, 2 ubicaciones de muestras de radiación)
• Estimaciones "razonables" de la transferencia de calor por radiación y la demanda de aire para la antorcha de bajo perfil
• Las relaciones aire/combustible van de 28 a 47 para la prueba de 3 quemadores y de 37 (caso de flujo máximo) a 51 (caso de flujo sostenido)
• Modelo de antorcha calibrado aplicado al campo de antorcha completo para estimar:
• Demanda de aire para la distancia especificada entre puntas y filas
• Carga de radiación en la valla eólica para los casos de caudal nominal y máximo
• Altura de la llama y producción de humo previstas para los casos de caudal nominal y máximo