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Evaluación de las condiciones operativas de la tusa de maíz en un prototipo de gasificador bizona, empleando ANSYS CFD, con miras a su aprovechamiento como fuente de energía

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dc.contributor.advisorMendoza Fandiño, Jorge Mario
dc.contributor.authorLagos Torres, Luis Fernando
dc.contributor.authorPérez Martínez, Luis Alfredo
dc.date.accessioned2021-01-26T23:22:05Z
dc.date.available2021-01-26T23:22:05Z
dc.date.issued2021-01-11
dc.description.abstractEste trabajo se desarrolla a partir de las herramientas de análisis que ofrece el análisis computacional fluido dinámico (CFD, por sus siglas en inglés), y en particular las que ofrece el software de simulación de ingeniería y diseño “ANSYS” versión 19, en el cual se realizaron múltiples simulaciones que replican los experimentos de gasificación realizados en el año 2019, en el proyecto “caracterización energética de los residuos de la agroindustria del maíz en un prototipo de gasificación multizona”, a través de una modelación en dos dimensiones del prototipo de gasificador bizona usado en este proyecto. Las simulaciones de las zonas de combustión y gasificación se hicieron de manera separada, dada la necesidad de realizar un análisis desde el punto de vista termo-energético en la zona de combustión y un análisis de composición para la zona de gasificación, para lo que se usaron los modelos de combustión no premezclada y de transporte de especies, respectivamente. Para realizar conclusiones sobre la composición de los gases producidos en la simulación respecto a los datos experimentales, se hizo un análisis comparativo del monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4), dada la importancia de estos componentes, en el uso de gas de síntesis como fuente de energía.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero(a) Mecánico(a)spa
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensiónspa
dc.description.tableofcontentsTABLA DE ILUSTRACIONES .................................................................................................................................... viiispa
dc.description.tableofcontentsLISTA DE TABLAS .................................................................................................................................... ixspa
dc.description.tableofcontentsRESUMEN ...................................................................................................................................xspa
dc.description.tableofcontentsABSTRACT .............................................................................................................................. xispa
dc.description.tableofcontents1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 1spa
dc.description.tableofcontents2. OBJETIVOS ......................................................................................................... 3spa
dc.description.tableofcontents2.1. OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................................. 3spa
dc.description.tableofcontents2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................................................ 3spa
dc.description.tableofcontents3. REVISIÓN DE LITERATURA .............................................................................................................................. 4spa
dc.description.tableofcontents3.1. PROCESO DE GASIFICACIÓN ................................................................................................................... 5spa
dc.description.tableofcontents3.2. PRODUCTOS DE LA GASIFICACIÓN ........................................................................................................... 10spa
dc.description.tableofcontents3.3. GASIFICACIÓN DE BIOMASA ....................................................................................................................... 11spa
dc.description.tableofcontents3.4. GASIFICADORES ..................................................................................................................... 14spa
dc.description.tableofcontents3.5. TUSA DE MAÍZ ................................................................................................................... 20spa
dc.description.tableofcontents3.6. CARACTERIZACIÓN DE LA TUSA DE MAÍZ ............................................................................................ 23spa
dc.description.tableofcontents3.7. POTENCIAL EN EL DEPARTAMENTO DE CÓRDOBA ........................................................................... 28spa
dc.description.tableofcontents3.8. ADELANTOS EN GASIFICACIÓN DE BIOMASA RESIDUAL ................................................................. 29spa
dc.description.tableofcontents3.9. ANTECEDENTES DE MODELACIÓN CFD EN PROCESOS DE GASIFICACIÓN ................................ 32spa
dc.description.tableofcontents3.10. DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL CFD ................................................................................ 37spa
dc.description.tableofcontents3.11. ECUACIONES DE CONSERVACIÓN PARA LA GASIFICACIÓN........................................................... 37spa
dc.description.tableofcontents3.12. PARÁMETROS DE LA SIMULACIÓN COMPUTACIONAL ................................................................... 41spa
dc.description.tableofcontents3.13. ECUACIONES DE TRANSFERENCIA ......................................................................................................... 43spa
dc.description.tableofcontents4. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................................................................... 47spa
dc.description.tableofcontents4.1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL. ................................................................................................. 47spa
dc.description.tableofcontents4.2. PROTOTIPO DE GASIFICADOR BIZONA ............................................................................................ 50spa
dc.description.tableofcontents4.3. SIMULACIÓN COMPUTACIONAL CFD ................................................................................................. 52spa
dc.description.tableofcontents4.4. ANÁLISIS Y COMPARATIVA DE RESULTADOS ................................................................................ 65spa
dc.description.tableofcontents5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................................................................ 67spa
dc.description.tableofcontents5.1. ZONA DE COMBUSTIÓN ................................................................................................................................ 69spa
dc.description.tableofcontents5.2. ZONA DE GASIFICACIÓN ............................................................................................................................... 72spa
dc.description.tableofcontents6. CONCLUSIONES ............................................................................................................ 78spa
dc.description.tableofcontents7. RECOMENDACIONES ................................................................................................................... 80spa
dc.description.tableofcontents8. BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................... 81spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/3966
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombiaspa
dc.publisher.programIngeniería Mecánicaspa
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2020spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.keywordsGasificationspa
dc.subject.keywordsPyrolisisspa
dc.subject.keywordsCFDspa
dc.subject.keywordsSimulationspa
dc.subject.keywordsANSYSspa
dc.subject.proposalGasificaciónspa
dc.subject.proposalPirólisisspa
dc.subject.proposalSimulaciónspa
dc.subject.proposalCFDspa
dc.subject.proposalTusa de maízspa
dc.subject.proposalANSYSspa
dc.titleEvaluación de las condiciones operativas de la tusa de maíz en un prototipo de gasificador bizona, empleando ANSYS CFD, con miras a su aprovechamiento como fuente de energíaspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fspa
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dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/submittedVersionspa
dcterms.referencesANSYS. (2019). Inc. ANSYS Academic Research, Release 19.1, Documentation/Training.Online.spa
dcterms.referencesASTM D2015. (2000).Standard test method for gross calorific value of solid fuel by the adiabatic bomb calorimeter, ASTM international: Washington DC, EEUU.spa
dcterms.referencesASTM D7176. (2009).Standard Practice for Ultimate Analysis of Coal and Coke, ASTM International: West Conshohocken. EEUU.spa
dcterms.referencesASTM D7582. (2009).Standard test methods for proximate analysis of coal and coke by macro thermogravimetric analysis, ASTM International: West Conshohocken. EEUU.spa
dcterms.referencesBabicki, M. L., Vancouver, W., Keefer, B. G., & Island, G. (2014). (12) United States Patent. 2(12).spa
dcterms.referencesBasu, P.(2010). Biomass gasification and pyrolysis. Practical design and theory. Academic prees publications, Elservier Inc: Burlington, EEUU.spa
dcterms.referencesBasu, P. (2018). Design of Biomass Gasifiers. Biomass gasification, pyrolysis and torrefaction (Third Edit). Obtenido de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012812992000008X?via%3Dihub.spa
dcterms.referencesBP. (2020). Statistical Review of World Energy, 69th edition.spa
dcterms.referencesBull, Doug. (2008). Performance improvements to a fast internally circulating fluidized bed (FICFB) biomass gasifier for combined heat and power plants, University of Canterbury.spa
dcterms.referencesButtori, D. & Di Ruscio, N. J. (2013). Estudio de prefactibilidad para la generación de energía eléctrica por gasificación de biomasa, Proyecto final: Universidad Tecnológica Nacional, Rosario.spa
dcterms.referencesFLUENT Tutorials. (2010). Obtenido de http://courses.cit.cornell.edu/fluent/.spa
dcterms.referencesCorrea Allepuz, E. (2006). Optimización del difusor con álabes del compresor centrífugo de una planta de desalación mediante CFD. Universidad de Sevilla.spa
dcterms.referencesDe Souza-Santos, M. L. (2004).Solid Fuels Combustion and Gasification. Nueva York: Marcel Dekker Inc.spa
dcterms.referencesDrapcho, Caye; NHUAN,Nghiem Phu and WALKER,Terry H. (2008). Biofuels engineering process technology. McGraw-Hill. 160-180 p.spa
dcterms.referencesElias Castells, Xavier. (2012).Tratamiento Y Valorización Energética De Residuos. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos.spa
dcterms.referencesFalla-Cabrera. (1995). Desechos de matadero con alimento animal en Colombia. FIDA. (2012). Pirólisis. Publicado por la Fundación para la Investigación y el Desarrollo Ambiental. Madrid, España.spa
dcterms.referencesGuardo, A., Coussirat, M., Larrayoz, M. A., Recasens, F., Egusquiza, E. (2005). Influence of the turbulence model in CFD modeling ofwall-to-fluid heat transfer in packed beds. En: Chemical Engineering Science 60, p. 1733–1742.spa
dcterms.referencesGutiérrez, E. (2003). Mathematical Modeling of Heat Conduction and Mass Diffusion. Department of Chemical Engineering, Universidad Iberoamericana, Mexico.spa
dcterms.referencesJarabo, F. (1998). La Energía de la Biomasa, Sociedad Anónima de Publicaciones Técnicas. Obtenido de https://fjarabo.webs.ull.es/Biomasa/Biohome.htm.spa
dcterms.referencesJeguirim, M., Bikai, J., Elmay, Y., Limousy, L., & Njeugna, E. (2014). Thermal characterization and pyrolysis kinetics of tropical biomass feedstocks for energy recovery. Energy for Sustainable Development, 23, 188–193. Obtenido de https://doi.org/10.1016/j.esd.2014.09.009.spa
dcterms.referencesJorapur, R. M., Rajvanshi, A. K. (1995). Development of a Sugarcane Leaf Gasifier For Electricity Generation., Journal of Biomass and Bioenergy, Vol. 8, pp. 91-98.spa
dcterms.referencesLópez García D.E., Sofán Germán S.J. (2019). Caracterización energética de los residuos de la agroindustria del maíz en un prototipo de gasificación multizona, Universidad de Córdoba.spa
dcterms.referencesLora, E.S., Andrade, R.V. (2009). Biomass as energy source in Brazil., Journal of Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 13, pp. 777–788.spa
dcterms.referencesMesa, J. & Romero, L. (2009). Análisis del potencial de la conversión termoquímica de biomasa residual agrícola en el departamento de Córdoba con miras a la obtención de biocombustibles, Universidad Pontificia Bolivariana, Montería.spa
dcterms.referencesMin, T.J., Yoshikawa, K., Murakami K. (2005). Distributed gasification and power generation from solid wastes., Journal of Energy, Vol. 30, pp. 2219–2228.spa
dcterms.referencesNabil, H. (2009). Simulation numérique de la gazéification: interactions (chimie-turbulencelors) de la phase d’oxydation partielle. Nantes, Ecole Doctorale en Energétique et Développement Durable.spa
dcterms.referencesNavarro, abril. (2016), Diseño de un gasificador dual para biomasa residual agropecuaria a nivel laboratorio, Universidad de América.spa
dcterms.referencesPeña Montaño, I. y Reyes Fonseca, M. (2016). Diseño Conceptual De Un Proceso De Gasificación De Biomasa Residual Lignocelulosica En Reactores De Lecho Fluidizado. Fundación Universidad de América.spa
dcterms.referencesRamírez Rubio, S. (2010). Simulación computacional del proceso de gasificación de biomasa en el reactor de lecho fijo de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia.spa
dcterms.referencesRamírez Rubio, S., Sierra, F.E., Guerrero, C.A. (2011). Gasificación de materiales orgánicos residuales., Ingeniería e Investigación Vol. 31 No. 3, December (17-25).spa
dcterms.referencesRosero, W. (2018). Utilización de dinámica de fluidos computacional CFD-ANSYS fluent para la simulación de un gasificador. Universidad Jorge Tadeo Lozano.spa
dcterms.referencesSerrato, D. et al. (2018). Análisis CFD de la combustión no pre-mezclada de H2 como estudio preliminar de la combustión de gas de síntesis producto de la gasificación de biomasa. Universidad del Valle.spa
dcterms.referencesSilaen, A., Wang, T. (2010). Effect of turbulence and devolatilization models on coal gasification simulation in an entrained-flow gasifier. En: International Journal of Heat and Mass Transfer 53, p. 2074–2091.spa
dcterms.referencesTu, Jiyuan et al. (2013). “Computational Fluid Dynamics.” p. 1–29 in Computational Fluid Dynamics. Elsevier. Obtenido de http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B9780080982434000019.spa
dcterms.referencesUrien, Andres. (2013). Obtención de biocarbones y biocombustibles mediante pirólisis de biomasa residual.spa
dcterms.referencesVerdeza, A., (2013). Caracterización del proceso de gasificación en lecho fijo para residuos agroindustriales de la región, Tesis Magíster en Ingeniería Mecánica: Fundación Universidad del Norte, Barranquilla.spa
dcterms.referencesYang, W., Ponzio, A., Lucas, C., Blasiak, W. (2006). Performance analysis of a fixed bed biomass gasifier using high-temperature air. En: Fuel Processing Technology 87, p. 235–245.spa
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