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International audience; A new methodology to build simple and irreversible Arrhenius single-step mechanisms has been developed to accurately reproduce autoignition properties of fuel-air mixtures in constant volume applications. The main idea of the method is to define virtual chemical species, designed such as the global heat release is properly recovered, bypassing the need to account for the minor species in recovering the adiabatic temperature. A classical asymptotic expression, relating the ignition delay time with the reaction rate constant, is then used to fit the Arrhenius coefficients accordingly with the computations made with the complete mechanism .The main difference with previous procedures, is that a single parameter is required to recover ignition properties for a wide range of initial conditions (temperature, pressure, and equivalence ratio). The minimum amount of species were used to match the equilibrium properties of the completed mechanism and were tabulated as a polynomial function for the initial conditions, which speed up the procedure of finding the proper correlation between the initial-final compositions. This methodology also allows recovering the original species by simply substituting the virtual species mass fraction in the post processing stage. The following procedure has been extended to develop a two-step mechanism where a new step for the fuel degradation has been added and coupled with the combustion step. This extension points out the robustness of the approximation done in this work and their flexibility to be adapted to different situations.

En este trabajo se analizan distintos tipos de combustibles con el objetivo de encontrar el que tenga unas mejores características durante su combustión alcanzando una mayor eficiencia mediante la mezcla de estos. Para llevar a cabo este estudio, se ha utilizado un programa informático llamado Cosilab, el cuál mediante una serie de operaciones, condiciones de contorno y ecuaciones relacionadas con la combustión de los compuestos que se han estudiado obtiene unos resultados que pueden ser interpretados mediante gráficas. Para no ralentizar demasiado el proceso se han realizado las simulaciones en dicho programa en 0 dimensiones en una primera parte del estudio y más adelante en 1 dimensión, siempre obteniendo resultados fiables. Por tanto, con ayuda de Cosilab se han calculado los tiempos de autoignición para distintos biocombustibles, así como para mezclas entre ellos tratando de encontrar el que tenga un tiempo menor para aprovechar mejor la combustión de este. Finalmente, la mezcla considerada para el estudio finalmente ha sido de hidrógeno con dimetiléter puesto que uno compensa el tiempo de autoignición del otro a diferentes temperaturas. También se ha considerado la velocidad laminar de llama de esta manera se conoce el comportamiento de esta y el resto de las mezclas a distintos dosados. Ingeniería Mecánica

Debido a la importancia de plantear soluciones para el problema medio ambiental en el que se encuentra nuestro planeta, este trabajo es un estudio para concretar si es posible sustituir la gasolina por el biocombustible etanol. El método para hacerlo será a través de simulaciones informáticas cuyos resultados se han obtenido de un programa que resuelve reacciones químicas, COSILAB, y posteriormente procesados y graficados con el programa matemático MATLAB. La estructura que se va a seguir consta de caracterizar el carburante más común derivado del petróleo, la gasolina, y compararlo con el biocombustible elegido, el etanol. Así como, caracterizar el propio etanol considerando todas las variables con las que es posible definir las condiciones iniciales de la combustión. Posteriormente, se procederá a estudiar las técnicas de reducción de los óxidos de nitrógeno en la quema del bioetanol, además de conocer más profundamente su cinética química y el comportamiento de la llama laminar en el proceso de combustión. Para terminar, se cierra el proyecto concluyendo si es posible sustituir de forma completa el carburante seleccionado, gasolina, por el etanol y porqué. También, se hablará de las posibles consecuencias sociales, económicas y ambientales de dicha sustitución. Ingeniería en Tecnologías Industriales (Plan 2010)

Esta memoria realizada por Alberto Ruiz de Alegría Gimeno como Trabajo de Fin de Grado pretende realizar un estudio sobre la combustión del dimetiléter (DME) con el objetivo de caracterizarlo para conocer más sobre este hidrocarburo y evaluar el estado del arte de la cinética química del DME. Para ello, se han realizado simulaciones con diversos mecanismos de cinética química que también han sido evaluados. El trabajo se centra en el desarrollo de simulaciones relativas a tiempos de ignición y a velocidades laminares de llama. Se han empleado: el mecanismo desarrollado por la universidad de San Diego; el mecanismo desarrollado por el Laboratorio Nacional de Lawrence Livermore; y el mecanismo desarrollado por la Universidad Nacional de Irlanda. Sus características serán detalladas más adelante (número de especies químicas y reacciones). Además, también se ha probado un mecanismo reducido desarrollado por A. Millán para etanol, que parte como base del de la universidad de San Diego. En este trabajo, dicho mecanismo reducido, ha sido adaptado, ampliado y evaluado para el dimetiléter. Todas las simulaciones numéricas se han realizado empleando el software Cosilab (Combustion Simulation Laboratory)]. Esta herramienta permite resolver los complejos problemas de cinéticas químicas que serían inabarcables con métodos tradicionales. No se ha utilizado todo su potencial puesto que para obtener tiempos de ignición y velocidades de propagación de llamas son suficientes problemas canónicos en 0 y 1 dimensión, respectivamente. Ingeniería en Tecnologías Industriales