Publicado

2019-01-01

Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia

Theoretical, numerical and experimental study of interchangeability of natural gas in Antioquia

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v86n208.75116

Palabras clave:

intercambiabilidad, gas natural, índice de Wobbe, Schlieren, eficiencia de combustión (es)
Interchangeability, natural gas, Wobbe index, Schlieren, combustion efficiency. (en)

Descargas

Autores/as

Se determinaron los límites operativos de intercambiabilidad con gas natural proveniente de distintas fuentes, de tal manera que no se afecte las propiedades físicas de los equipos de combustión ya instalados y se garantice un flujo de combustible eficiente y seguro. Se estudiaron las mezclas de gas natural recibidas en Antioquia (Colombia) entre 2011-2015. obteniendo mezclas representativas de acuerdo a la clasificación de poder calorífico (PCS) alto, medio y bajo. Se calcularon las propiedades relacionadas con la intercambiabilidad utilizando el mecanismo GRIMECH 3.0. La velocidad de combustión laminar se calculó mediante simulación numérica y se midió utilizando la técnica Schlieren.

Los índices de intercambiabilidad se validaron experimentalmente y se encontró que la intercambiabilidad no excede el 5,5% en comparación con el gas base. Por lo tanto, se puede concluir que no es necesario ajustar los diseños de los equipos de combustión cuando se utilizan estas mezclas.

The operating limits of interchangeability with natural gas coming from different sources were determined without affecting the combustion efficiency in equipments already installed. Mixtures of natural gas received in Antioquia (Colombia) between 2011-2015 were studied. High heating value of the mixtures were obtained by descriptive statistic. Interchangeability-related properties were calculated using the GRIMECH 3.0 mechanism. Laminar burning velocity was calculated by numerical simulation and measured using the Schlieren technique.

 Indexes of interchangeability were validated experimentally and it was found that the interchangeability does not exceed 5.5% compared to the base gas. Therefore, it can be concluded that it is not necessary to adjust the designs of the thermal devices when the mixtures are used

Referencias

Prospectiva del mercado de gas natural. [en línea]. [Consultado: Octubre 6 de 2015]. Disponible en: http://www.sener.gob.mx/res/PE_y_DT/pub/ProspGasNatural2006.pdf

Amell, A.A., Influence of altitude on the height of blue cone in a premixed flame. Applied Thermal Engineering, 27(2), 408-412, 2007. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2006.07.013

UPME. Balance gas natural en colombia. Bogota, [en línea]. 2015. Disponible en: http://www1.upme.gov.co/sites/default/files/BALANCE_GAS_NATURAL_FINAL.pdf

NATURGAS. Plan de abastecimiento de gas natural, [en línea]. 2016. Cartagena. Disponible en: http://www.naturgas.com.co/uploads/congreso/2016/presentaciones/jorgevalenciamarin.pdf

Flórez-Orrego, D.A., Métodos para el estudio de la intercambiabilidad de una mezcla de gas natural y gas natural-syngas en quemadores de premezcla de régimen laminar. Artículo de revisión, 2011.

Hernandez, J. y Cortés, J., Validación de la intercambiabilidad de gases en el contexto colombiano, [en línea]. 111, 2003. Disponible en: http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/66/1/ValidacionIntercambiabilidadDeGasesContextoColombiano.pdf

Cardona-Vargas, A., Amell-Arrieta, A. y Arrieta, C.E., Combustion characteristics of several typical shale gas mixtures. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 33, pp. 296-304, 2016. DOI: 10.1016/j.jngse.2016.03.039

Kakaee, A.H., Paykani, A. and Ghajar, M., The influence of fuel composition on the combustion and emission characteristics of natural gas fueled engines. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 38, pp. 64-78, 2014. DOI: 10.1016/j.rser.2014.05.080

Halter, F., Chauveau, C., Djebaïli-Chaumeix, N. and Gökalp, I., Characterization of the effects of pressure and hydrogen concentration on laminar burning velocities of methane-hydrogen-air mixtures. Proceedings of the Combustion Institute, 30(1), pp. 201-208, 2015. DOI: 10.1016/j.proci.2004.08.195

Kee, R.J., Rupley, F.M., Miller, J.A., Coltrin, M.E., Grcar, J.F.M.E., 2000. The PREMIX program (CHEMKIN Co).

Echeverri-Uribe, C., Amell, A.A., Rubio-Gaviria, L.M., Colorado, A. and Mcdonell, V., Numerical and experimental analysis of the effect of adding water electrolysis products on the laminar burning velocity and stability of lean premixed methane/air flames at sub-atmospheric pressures. Fuel, 180, pp. 565-573, 2016. DOI: 10.1016/j.fuel.2016.04.041

Rubio-Gaviria, L.M., Análisis de la intercambiabilidad de mezclas glp/gas de síntesis con alto contenido de hidrógeno, con respecto al gas natural. Tesis, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia, 2015.

Martinez, A.S., Jani, A. and Dabdub, D., Emission factor estimation in regional air quality studies of residential natural gas fuel interchangeability. Fuel, 119, pp. 129-140, 2014. DOI: 10.1016/j.fuel.2013.11.018

Halchuk-Harrington, R., Energy, X., Wilson, R.D. and Energy, K., AGA Bulletin # 36 and weaver interchangeability methods: yesterday’s research and today’s challenges 1. Gas Interchangeability Today, pp. 1-22, 1940.

Starling, K.E. and J.L.S., Compressibility factors of natural gas and other related hydrocarbon gases. USA: American Gas Association, 1992. Retrieved from WWW.aga.org

Medwell, P.R., Kalt, P.A.M. and Dally, B.B., Simultaneous imaging of OH, formaldehyde, and temperature of turbulent nonpremixed jet flames in a heated and diluted coflow. Combustion and Flame, 148(1), pp. 48-61, 2007. DOI: 10.1016/j.combustflame.2006.10.002

Boushaki, T., Dhué, Y., Selle, L., Ferret, B. and Poinsot, T., Effects of hydrogen and steam addition on laminar burning velocity of methane-air premixed flame: experimental and numerical analysis. International Journal of Hydrogen Energy, 37(11), pp. 9412-9422, 2012. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2012.03.037

Mazas, A.N., Fiorina, B., Lacoste, D. and Schuller, T., Effects of water vapor addition on the laminar burning velocity of oxygen-enriched methane flames. Combustion and Flame, 158(12), pp. 2428-2440, 2011. DOI: 10.1016/j.combustflame.2011.05.014

Delbourg, P. and Lafon, J., Interchangeabilité des gaz. Assoc Tech L’Industrie Du Gaz, [online]. 1971. Available at: http://www.worldcat.org/title/interchangeabilite-des-gaz/oclc/494977598

Ortiz, J.M., Fundamentos de la intercambiabilidad del gas natural. [online]. [Consulted: March 1rd of 2015]. Available at: http://www.cnogas.org.co/documentos/1_Intercambiailidad del gas natural.pdf

Suarez, S.M.H., Osorio, J.A.F. and Blanco, H.A., Calidad del gas natural, 1986, pp. 6-17.

Cómo citar

IEEE

[1]
E. yair Uribe, B. A. Herrera Munera, y I. D. Bedoya Caro, «Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia», DYNA, vol. 86, n.º 208, pp. 346–354, ene. 2019.

ACM

[1]
Uribe, E. yair, Herrera Munera, B.A. y Bedoya Caro, I.D. 2019. Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia. DYNA. 86, 208 (ene. 2019), 346–354. DOI:https://doi.org/10.15446/dyna.v86n208.75116.

ACS

(1)
Uribe, E. yair; Herrera Munera, B. A.; Bedoya Caro, I. D. Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia. DYNA 2019, 86, 346-354.

APA

Uribe, E. yair, Herrera Munera, B. A. & Bedoya Caro, I. D. (2019). Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia. DYNA, 86(208), 346–354. https://doi.org/10.15446/dyna.v86n208.75116

ABNT

URIBE, E. yair; HERRERA MUNERA, B. A.; BEDOYA CARO, I. D. Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia. DYNA, [S. l.], v. 86, n. 208, p. 346–354, 2019. DOI: 10.15446/dyna.v86n208.75116. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/75116. Acesso em: 20 mar. 2026.

Chicago

Uribe, Edwin yair, Bernardo Argemiro Herrera Munera, y Ivan Dario Bedoya Caro. 2019. «Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia». DYNA 86 (208):346-54. https://doi.org/10.15446/dyna.v86n208.75116.

Harvard

Uribe, E. yair, Herrera Munera, B. A. y Bedoya Caro, I. D. (2019) «Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia», DYNA, 86(208), pp. 346–354. doi: 10.15446/dyna.v86n208.75116.

MLA

Uribe, E. yair, B. A. Herrera Munera, y I. D. Bedoya Caro. «Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia». DYNA, vol. 86, n.º 208, enero de 2019, pp. 346-54, doi:10.15446/dyna.v86n208.75116.

Turabian

Uribe, Edwin yair, Bernardo Argemiro Herrera Munera, y Ivan Dario Bedoya Caro. «Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia». DYNA 86, no. 208 (enero 1, 2019): 346–354. Accedido marzo 20, 2026. https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/75116.

Vancouver

1.
Uribe E yair, Herrera Munera BA, Bedoya Caro ID. Estudio teórico, numérico y experimental de la intercambiabilidad del gas natural en Antioquia. DYNA [Internet]. 1 de enero de 2019 [citado 20 de marzo de 2026];86(208):346-54. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/75116

Descargar cita

CrossRef Cited-by

CrossRef citations1

1. Luisa Maya, Alejandro Restrepo, Andrés Adolfo Amell Arrieta. (2021). Theoretical and numerical study of the combustion properties of premixed hydrogen/natural gas/air at a sub-atmospheric pressure of 0.849 Bar. CT&F - Ciencia, Tecnología y Futuro, 11(2), p.39. https://doi.org/10.29047/01225383.374.

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

823

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.