Modelización matemática y resolución numérica de problemas de combustión de carbón pulverizado

Abstract

El punto de partida de este trabajo es un código diseñado especialmente para la simulación de calderas en tres dimensiones, llamado SC3D, realizado a finales de los años 90 en la tesis doctoral de J.L. Ferrín (J. L. Ferrín. Algunas contribuciones a la modelización matemática de procesos de combustión de carbón. Tesis doctoral, Universidad de Santiago de Compostela, Departamento de Matemática Aplicada, 1999). Este programa fue realizado en el marco de la colaboración entre la empresa ENDESA Generación S.A. (en concreto, con la Central Térmica situada en As Pontes (Galicia)) y con el Departamento de Matemática Aplicada de la USC. El objetivo inicial de esta tesis era realizar la revisión del código SC3D para obtener un software con nuevos modelos, métodos numéricos más precisos, más rápido y sin algunas de las limitaciones que tenía el citado código, como el uso de mallas estructuradas. Esta actualización del código nos ha llevado a las tres contribuciones fundamentales de esta tesis: el estudio y ampliación de un nuevo modelo de combustión, así como su interpretación para poder ser implementado en un código de simulación, el desarrollo y análisis numérico de nuevos métodos numéricos precisos y estables y, por último, la validación de los modelos y métodos implementados con diferentes problemas.