La combustión y los tipos de combustión

La combustión es una reacción química exotérmica redox a alta temperatura entre un combustible (el reductor) y un oxidante, generalmente oxígeno atmosférico, que produce productos oxidados, a menudo gaseosos, en una mezcla denominada humo. Dicha reacción en un incendio produce una llama, y el calor producido puede hacer que sea autosustentable

El uso más común de los sistemas de combustión se puede ver en los electrodomésticos. Su intención es fundamentalmente la producción de una cierta cantidad de energía transferida por la fuerza del calor y el fuego. Los ejemplos generales de sistemas de combustión incluyen calderas, chimeneas, hornos, quemadores de gas y otros sistemas de calefacción o quemar sustancias.

¿Cuáles son los tipos más comunes de sistemas de combustión?

• Motor de combustión interna: es un motor en el que un combustible (normalmente un combustible fósil) ocurre con un oxidante (generalmente aire) en una cámara de combustión. En un motor de combustión interna, la expansión de los gases de alta temperatura y presión producidos por la combustión aplica fuerza directa a algún componente del motor, tales como pistones, palas de turbina o boquilla. Esta fuerza mueve el componente a una distancia, generando energía mecánica útil.
• Motor de combustión externa (motor EC): es un motor térmico en el que un fluido de trabajo (interno) se calienta por combustión de una fuente externa, a través de la pared del motor o un intercambiador de calor (equipo construido para una transferencia de calor eficiente de un medio a otro). El fluido al expandir y actuar sobre el mecanismo del motor produce movimiento y trabajo utilizable. El fluido se enfría, se comprime y se reutiliza (ciclo cerrado) o (menos comúnmente) se vierte, y el fluido frío se arrastra (motor de aire de ciclo abierto)

Otros tipos:

Completa (aplicaciones industriales): el reactivo se quema en oxígeno, produciendo un número limitado de productos. Cuando un hidrocarburo arde en oxígeno, la reacción solo producirá dióxido de carbono y agua. Cuando los elementos se queman, los productos son principalmente los óxidos más comunes. La combustión completa es casi imposible de lograr. En realidad, a medida que las reacciones de combustión reales lleguen al equilibrio (constante), estarán presentes una gran variedad de especies mayores y menores, como el monóxido de carbono y el carbono puro (hollín o ceniza).

Incompleta (en centrales térmicas): solo se producirá cuando no haya suficiente oxígeno para permitir que el combustible reaccione completamente para producir dióxido de carbono y agua. También sucede cuando la combustión se apaga mediante un disipador de calor, tal como una superficie sólida o una trampa de llama. Para la mayoría de los combustibles, como el diesel, el carbón o la madera, se produce la pirólisis (descomposición termoquímica de material orgánico) antes de la combustión. Los productos de pirólisis permanecen sin quemarse y contaminan el humo con partículas y gases nocivos.

La humeante es la combustión lenta, de baja temperatura, sin llama, sostenida por el calor que se desprende cuando el oxígeno ataca directamente la superficie de un combustible de fase condensada

La rápida (armas explosivas), también conocida como fuego, es en la que se liberan grandes cantidades de calor y energía luminosa, lo que a menudo produce una llama. Esto se usa en una forma de maquinaria tal como motores y en "armas termobaricas". Útil en aplicaciones militares.

La turbulenta (turbinas de gas): La combustión que resulta en una llama turbulenta es la más utilizada para aplicaciones industriales (por ejemplo, turbinas de gas, motores de gasolina, etc.) debido a que la turbulencia ayuda al proceso de mezcla entre el combustible y el oxidante.

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