Modeling and computational simulation of Piptocoma discolor (Pigüe) fluid for combustión optimization in Ecuador
DOI:
https://doi.org/10.29019/enfoqueute.795Keywords:
Piptocoma discolor, modeling, simulation, optimization, combustionAbstract
Computational modeling and simulation represents a competitive and functional tool that effectively supports the study of thermochemical behavior in combustion optimization, guaranteeing reliable results through modeling, design and allowed the validation of excess thermodynamic properties applied for combustion. of the biomass of Piptocoma discolor (pigüe) from the Amazonian region of Ecuador and Latin America. The model parameters were physical, chemical and thermal through computational fluid dynamics in combustion optimization. And the mathematical model of combustion was obtained under the transport method of the species. In the simulation, the variables of primary air flow and moisture content were observed. The variable of the combustion parameters were N2, O2, CO, H, pressure, temperature, humidity, total energy and burning time of the biomass particles. The geometric configuration was developed according to the fundamental principles of CFD within Ansys Fluent to obtain the behavior of speed, turbulence, pressure, etc. of the composition of the optimal fuel 91.75% of a complete combustion and compared to other species that show 86% of the reactions of the combustion of the species.
Metrics
Downloads
References
Abarca, P. (2000). Potencia y rendimiento de la caldera. ACHS. https://bit.ly/3H6cTC4
Abbas, T., Costen, P., Kandamby, N. H., Lockwood, F. C., & Ou, J. J. (1994). The influence of burner injection mode on pulverized coal and biomass co-fired flames. Combustion and Flame, 99(3–4), 617–625. https://doi.org/10.1016/0010-2180(94)90055-8
Abreu, R. (2012). Utilización energética de la biomasa lignocelulósica obtenida de Dichrostachys cinera mediante procesos de termodescompocisión. En A. e. A (pp. 41–42). Universidad Politécnica delle Marche Dipartimmento di science Agrarie.
Ansys. (2010). Introduction to CFD Methodology. Ansys Fluent, 2, 17. https://bit.ly/3ve82LP
Ansys. (2013a). Guía de teoría fluido ANSYS. 15317 814. https://bit.ly/3vfhdfg
Ansys. (2013b). Guía teoría fluido ANSYS. https://bit.ly/3t1KZBf
Autodesk. (2003). Manual de usuario Autodesk (Copyright ed.).
Camacho, P., & Murillo, O. (1997). Metodología para la evaluación de la calidad de plantaciones forestales recién establecidas. Agronomía Costarricense, 21(2), 189–205. https://bit.ly/355EwgO
Canalís, P., Royo, J., & Sebastián, F. (2014). Co-combustión de carbón y biomasa. ROSAL MABRIK.
Castelló, M., Barrera, C., Pérez, É., & Betoret, N. (2017). Reducción del tamaño de particulas y tamizado de sólidos. Universidad Politécnica de Valencia. https://bit.ly/3g3o5n7
Castro, M. (2011). Hacia una matriz energética diversificada en Ecuador. CEDA. http://biblioteca.olade.org/opac-tmpl/Documentos/cg00344.pdf
Cruz, Y., Valdés, P., Laffita, A., Gómez, M., & Chuairey, C. (2020). Dinámica de fluido computacional: Revisión y análisis de las aplicaciones en la ingeniería. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 29(4), 93–104. https://bit.ly/3u3j1r9
Fernández-Puratich, H., & Oliver-Villanueva, J. V. (2014). Cuantificación de biomasa y valor energético de renovales de Quercus ilex en condiciones mediterráneas. BOSQUE (Valdivia), 35(1), 65–74. https://doi.org/10.4067/S0717-92002014000100007
García, M. (1995). La ley de Amontons y las indagaciones sobre el aire en la Academia de Ciencias de París (1699-1710), Asclepio, 47(1), 53–80. https://doi.org/10.3989/asclepio.1995.v47.i1.451
Gobierno de Navarra. (2015). Combustibles de biomasa: Tipos y caracteristicas. III Plan Energético de Navarra, horizonte 2020. Comisión Mixta de la Biomasa Forestal de Navarra. https://bit.ly/33YHx1I
González-Rivera, J., Jaramillo-Ponce, J., Pérez-Quintana, M., Sablón-Cossio, N., & Oliva-Merencio, D. (2018). Evaluación físico-mecánicas de tableros a base del aserrín de pigüe (Piptocoma discolor) y bagazo de caña de azúcar en Pastaza. Revista Amazónica Ciencia y Tecnología, 7(2), 95–104. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6977652
González, J., Coronel, B., Quevedo, V., Uvidia, H., Oliva, D., Morón, C., & Campo, M. (2021). Biomass potential and kinetics of drying model of Piptocoma discolor (pigüe) as a source of renewable snergy source in Ecuador. Enfoque UTE, 12(1), 74–90. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.695
González, J., Papue, A., González, V., Borja, A., & Oliva, D. (2018). Crecimiento y conservación de Piptocoma discolor (pigüe) en la provincia de Pastaza, Ecuador. CFORES: Revista Cubana de Ciencias Forestales, 6(3), 366–379. https://bit.ly/3o0fOEE
González, J. E., Coronel, B., Quevedo, V., Uvidia, H., Oliva, D., Morón, C., & Robles, M. (2020). Potencial de la biomasa y la cinética del modelo de secado de Piptocoma discolor (pigüe) como fuente de energía renovable en el Ecuador. Enfoque UTE, 12(1), 74–90. https://doi.org/https://doi.org/10.29019/enfoqueute.695
González, J. E., Morillo, C., García, J., Cárdenas, J., & Oliva, D. (2019). Determinación del potencial energético del pigüe (Piptocoma discolor) en la Amazonía ecuatoriana. Ciencia Digital, 3(1), 78–97. https://doi.org/10.33262/cienciadigital.v3i1.298
Hernández, A. (2014). Aplicación de un modelo turbulento bidimensional para la simulación de flujo a superficie libre en un canal horizontal [Tesis de posgrado, Universidad Nacional de Colombia]. Biblioteca VIRTUALPRO.
Hetsch, S. (2004). La comercialización de madera en la provincia de Pastaza. https://bit.ly/3G5qrMX
Lima, L. (2013). Evaluación de la composición química y propiedades físicas de madera y corteza de cuatro coníferas para la producción de bioenergía [Tesis de maestría, Universidad Autónoma de Nuevo León]. Repositorio académico digital.
Loaiza, M. (2015). Modelo de generación de energia a partir de biomasa forestal [Tesis de pregrado, Universidad de Chile]. Repositorio académico.
Ministerio del Ambiente del Ecuador & Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (2014). Evaluación nacional forestal: Resultados. FAO Ecuador. https://bit.ly/3H4Rucz
Maldonado, J. (2018). Analisis matemático y simulación númerica del comportamiento de fluidos en un caldero pirotubular vertical [Tesis de posgrado, Universidad Politécnica Salesiana]. Repositorio institucional.
Miranda, I., & Pereira, H. (2002). The variation of chemical composition and oulping yield with age and growth factors in young Eucalyptus globulus. Wood and Fiber Scienc, 34(1), 140–145. https://wfs.swst.org/index.php/wfs/article/view/49/49
Murillo, O. (2004). Evaluación de la calidad y estimación del valor en pie de la plantación forestal. Taller de Publicaciones del Instituto Tecnológico de Costa Rica.
Nogues, F., Galindo, D., & Rezeau, A. (2010). Energía de la biomasa (Vol. 1). Prensas Universitarias de Zaragoza.
Parikh, J., Channiwala, S. A., & Ghosal, G. K. (2005). A correlation for calculating HHV from proximate analysis of solid fuels. Fuel, 85(5), 487–494. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2004.10.010
Pérez, P. (2004). Cuantificación de los recursos de biomasa forestales en la provincia de Soria y evaluación de alternativas para su aprovechamiento energético. Montes (75), 17–25.
Porteiro, J., Collazo, J., Patiño, D., Granada, E., Moran, J., & Míguez, J. (2009). Numerical modeling of a biomass pellet domestic boiler. Energy & Fuels, 23(2), 1067–1075. https://doi.org/https://doi.org/10.1021/ef8008458
Portero, H. (2018). Estudio experimental de peletizado en planta piloto y de combustión en caldera de biomasa a baja potencia [Tesis doctoral, Universidad de Castilla-La Mancha]. Repositorio RUIdeRA.
Rezaei, H., Jim, C., Lau, A., & Sokhansanj, S. (2016). Size, shape and flow characterization of ground wood chip and ground wood pellet particles. Podwer Technology, 301, 737–746. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.07.016
Rosero, W. (2018). Utilización de dinámica de fluidos computacional CF-ANSYS fluent para la simulación de un gasificador [Tesis de grado, Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano]. Repositorio institucional.
Rubio, J. d. J., Ordaz, G., Jiménez, M., & Cabrera, I. (2013). Solución general de la ecuación de Navier-Stokes para la dinámica de un fluido viscoso homogéneo en una tubería abierta. Revista Mexicana de Física, 59(3), 217–223.
Saveris, T. (2014). Distribución de vapor. testo Saveris 2. https://bit.ly/3LQPVBA
Solar, A. (2013). Metodología para la optimización del aprovechamiento energético de los recursos de biomasa: Aplicación a la comunidad valenciana [Tesis doctoral, Universidad Politécnica de Valencia]. Repositorio institucional.
Spirax-Sarco, S. A. (2013). Distribucion del vapor. TR-GCM-03. https://bit.ly/3viUuyK
TAPPI. (2018). TAPPI standars: Regulations and style guidelines. https://bit.ly/3H4hFA4
Naidiuk, L., & Torres, B. (2018). Introducción al análisis térmico y fluidos mediante Ansys. Abya-Yala.
Torres, C., Chaves, M., Urvina, L., & Moya, R. (2019). Evaluación de la incidencia de pellets y astillas de madera en el desempeño de un gasificador tipo downdraft. Revista Forestal Mesoamericana Kurú, 15(1), 23–34. https://doi.org/10.18845/rfmk.v15i1.3847
Urien, A. (2013). Obtención de biocarbones y biocombustibles mediante pirolisis de biomasa residual [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Educación a Distancia]. Digital.CSIC. https://bit.ly/3r3uB3z
Valencia, W. J. J. (2013). Modelamiento y simulación de la combustión de una partícula de carbón en un gas combustible. [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. Fdocuments.ec. https://bit.ly/3KGiJMJ
Vignote, S. (2016). Procesos termoquímicos de la madera y en general de la biomasa. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.21490.50889
Yndurain, F. (2005). Energía: Presente y futuro de las diversas tecnologías. Academia Europea de Ciencias y Artes. https://bit.ly/3u3w9wr
Zuñiga, E. (2018). Modelación y simulación de la combustión de Piptocoma discolor (pigüe) como fuente biomásica con el uso de fluidos dinámicos computacionales Universidad Estatal Amazónic
Published
How to Cite
Issue
Section
Copyright (c) 2020 Enfoque UTE
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 International License.
The articles and research published by the UTE University are carried out under the Open Access regime in electronic format. By submitting an article to any of the scientific journals of the UTE University, the author or authors accept these conditions.
The UTE applies the Creative Commons Attribution (CC-BY) license to articles in its scientific journals. Under this open access license, as an author you agree that anyone may reuse your article in whole or in part for any purpose, free of charge, including commercial purposes. Anyone can copy, distribute or reuse the content as long as the author and original source are correctly cited. This facilitates freedom of reuse and also ensures that content can be extracted without barriers for research needs.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 International (CC BY 3.0).
In addition, the journal Enfoque UTE guarantees and declares that authors always retain all copyrights to the original published works without restrictions [© The Author(s)]. Acknowledgment (BY): Any exploitation of the work is allowed, including a commercial purpose, as well as the creation of derivative works, the distribution of which is also allowed without any restriction.
Enfoque UTE - Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias - Universidad UTE