¿Qué ocurre durante una explosión de gas?
La detonación de una nube de gas inflamable constituye una mezcla física y química extremadamente compleja que se produce con gran rapidez, lo que dificulta considerablemente el conocimiento preciso de qué ocurre exactamente. Para saber más en este sentido, se puso en marcha el proyecto financiado con fondos europeos «Advanced numereical study of flame acceleration and detonation in vapour cloud explosions» (DETONATION), cuyo objetivo fue modelar los complejos procesos relacionados con la aceleración de llama y difundir ese conocimiento en Europa. Más concretamente, el modelo se centró en la vía que sigue la llama para sortear uno y varios obstáculos. El estudio, incluido en el Séptimo Programa Marco (7PM), subprograma de becas internacionales de entrada (IOF) Marie Curie, tuvo una duración de dos años hasta su conclusión en julio de 2013, fecha en que se completaron los objetivos planificados. En primer lugar, el estudio desarrolló una técnica para modelar a gran escala la combustión y la explosión del hidrógeno, método que combina química de una sola etapa y parámetros de flujo de aire. Además de la combustión, el modelo incorpora la interacción del gas que ha explotado con los obstáculos en espacios abiertos mediante la utilización de un código modificado «OpenFOAM». El estudio también simuló la propagación de una onda de detonación en varios entornos físicos, entre ellos tubos en U y una capa plana semi-confinada. El modelo desarrollado para el hidrógeno mostró buena concordancia con las mediciones realizadas en los ensayos. Los trabajos realizados sentaron las bases para el desarrollo de un modelo químico a gran escala. Se desarrolló una versión modificada para el gas natural licuado (GNL) en la que se mostraba cómo el diámetro de la tubería afecta al movimiento de la llama. Los cálculos del GNL también estaban en consonancia con las pruebas. Los modelos de este estudio incorporan mecanismos completos de la reacción química para mezclas de hidrógeno-aire y propano-aire. Además, la simulación incorporó parámetros de disipación inducida para uno y varios combustibles, así como un sub-modelo para el hollín. Gracias al proyecto DETONATION, se comprende mejor la acción química y física de las explosiones en gases inflamables. Este trabajo tiene aplicaciones tanto académicas como industriales.
Palabras clave
Explosión de gas, hidrógeno, gas natural, detonación, gas inflamable, química, física, aceleración de llama, nube de vapor, combustión, flujo de aire, «OpenFOAM», gas natural licuado
