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Respuesta:
La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica de una sustancia o mezcla de sustancias llamada combustible con el oxígeno. Es característica de esta reacción la formación de una llama, que es la masa gaseosa incandescente que emite luz y calor, que esta en contacto con la sustancia combustible.
Reacción de Combustión
La reacción de combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxigeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente, siendo el aire atmosférico el comburente mas habitual.
La reacción del combustible con el oxígeno origina sustancias gaseosas entre las cuales las más comunes son CO2 y H2O. Se denominan en forma genérica productos, humos o gases de combustión. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxigeno y no con el nitrógeno, el otro componente del aire. Por lo tanto el nitrógeno del aire pasará íntegramente a los productos de combustión sin reaccionar.
Las reacciones químicas que se utilizan en el estudio de las combustiones técnicas tanto si se emplea aire u oxigeno, son muy sencillas y las principales son:
C + O2 → CO2
CO + 1⁄2 O2 → CO2
H2 + 1⁄2 O2 → H2O
S + O2 → SO2
SH2 + 3⁄2 O2 → SO2 + H2O
Entre las sustancias más comunes que se pueden encontrar en los productos o humos de la reacción se encuentran:
CO2 : Dióxido de Carbono
H2O : Vapor de Agua
N2 : Nitrógeno gaseoso
O2 : Oxigeno gaseoso
CO : Monóxido de Carbono
H2 : Hidrogeno gaseoso
Carbono en forma de hollín
SO2 : Dióxido de Azufre
Explicación:
Actualmente los procesos térmicos que comprenden cualquier tipo de combustión son una de las principales formas de obtención de energía y están presentes en el día a día de las personas, ya sea en una llama de la cocina o en el motor de combustión de un automóvil o en aplicaciones industriales como en hornos y calderas.
Debido a la importancia de este proceso, la comunidad científica invierte tiempo y esfuerzo para comprender y hacer más eficientes los procesos térmicos, los cuales pueden incluir diferentes tipos de fenómenos, entre ellos intercambio térmico por radiación, transporte de especies, turbulencia, que están directa o indirectamente conectados.
Modelado Numérico Aplicado a Combustión
La reacción de combustión libera grandes cantidades de calor, que pueden generar diferentes efectos resultantes de los altos gradientes de temperatura y especies contaminantes. Con el objetivo de estudiar y predecir el comportamiento de este fenómeno dentro de los equipos, la industria ha invertido en las herramientas de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD).