Numerical analysis of internal recirculation into a radiant tube without internal ignition (ANÁLISIS NUMÉRICO DE RECIRCULACIÓN INTERNA EN UN TUBO RADIANTE SIN ENCENDIDO) Numerical analysis of internal recirculation into a radiant tube without internal ignition (ANÁLISIS NUMÉRICO DE RECIRCULACIÓN INTERNA EN UN TUBO RADIANTE SIN ENCENDIDO)

Resumen

This paper presents a numerical analysis using the CFD Fluent (6.3.26 version) program to identify the effects that can be generated when using radiant tubes with internal recirculation of combustion products, but with a pre-combustion chamber. The numerical results are validated with an experimental assembly based on the outlet deviation of gases temperature. These deviations were less than 5 % and are attributed principality to isolation deficiency in the re-radiant surface. To independently find the recirculation effect in this tube, the same operational characteristic in the tube were maintained and an analysis using different windows recirculation widths as well as one without windows was done. Through this analysis, it was possible to observe the little importance of recirculation effects when combustion doesn’t occur internally in the tube on the uniformity surface temperature on the external tube and the emitted energy, but it decrease the system pressure drop slightly although its magnitude order is very small.

Resumen: Este artículo presenta un análisis numérico sobre los efectos que se generar utilizando tubos radiantes con recirculación interna de los productos de combustión con una cámara de pre-combustión. Este análisis se desarrolló con ayuda de un software comercial de CFD, Fluent (versión 6.3.26). Los resultados numéricos se validan con un montaje experimental basado en la desviación de la temperatura de salida de los gases. Estas desviaciones equivalen a menos del 5% y se atribuyen principalmente a la deficiencia de aislamiento en la superficie re-radiante. Para encontrar el efecto de recirculación en este tubo, se analizan las variaciones en los resultados considerando la misma característica de funcionamiento pero con diferentes anchos de ventana de recirculación, y particularmente una sin ventanas. A través de este estudio, fue posible observar la poca incdencia de los efectos de recirculación cuando la combustión no se desarrolla internamente en el tubo, particularmente en la temperatura sobre la superficie uniformemente en el tubo externo y la energía emitida, pero por otro lado se observa una leve disminución en la caída de presión del sistema.