Numerical simulation of a 2D downdraft gasifier

Abstract

En este proyecto se realiza un estudio de modelado numérico en geometría bidimensional con el software ANSYS Fluent, de la dinámica del fluido en un gasificador de biomasa, incluyendo las reacciones químicas presentes en el mismo y considerando el efecto de diferentes valores de los parámetros de control. El estudio se centra en el comportamiento del flujo, las reacciones químicas que se producen entre los gases extraídos de la biomasa procedente de residuos de la producción de aceite de palma y una corriente inyectada de aire, y la distribución de temperaturas que aparecen en todo el volumen del gasificador. El modelado basado en dinámica de fluidos computacional (CFD) permite analizar conjuntamente el comportamiento del flujo de fluido, la transferencia de calor y la cinética de las reacciones químicas involucradas. Este estudio permitirá contribuir a la mejora del diseño, operación y optimización de este tipo de sistemas de conversión de energía.

In this project we perform a numerical study using ANSYS Fluent in order to model the bidimensional fluid dynamics in a biomass gasifier. It considers the involved chemical reactions and the effect of different values of the control parameters. In particular, the study focuses on the reactions involving the volatiles from biomass obtained during the palm oil production and a preheated air stream, considering the fluid flow and analyzing the temperature distribution in the gasifier. The proposed computational fluid dynamics (CFD) modelling allows us to simultaneously analyze the effect of the fluid flow, the heat transfer and the kinetics of the involved chemical reactions. This study will contribute to improve the design, operation, and optimization of these energy conversion systems.