Es una línea estable y bien consolidada, en la que se ha trabajado desde la creación del LIFTEC, puesto que fue la que impulsó la creación del Laboratorio.
El laboratorio dispone de un completo conjunto de instalaciones experimentales, que permiten realizar una amplia gama de ensayos de combustión, así como de otros aspectos relacionados con la fluidodinámica industrial. Desde el inicio de su construcción, en 1988, se ha dedicado un notable esfuerzo en la ampliación y mejora de las instalaciones, de forma que las capacidades del laboratorio aumentan continuamente.
Existen tres plantas experimentales de combustión, que permiten utilizar combustibles gaseosos, líquidos (incluyendo combustibles pesados) y sólidos pulverizados (carbón, biomasa, residuos), con potencias térmicas de hasta 0.5 MW. Actualmente está en construcción un nuevo sistema para el estudio de la combustión en turbinas de gas. Estas instalaciones se complementan con la instrumentación para la realización de medidas dentro de la llama o en los productos de la combustión.
Los combustores se encuentran dotados con las instalaciones auxiliares necesarias para su operación: alimentación de combustibles, circuitos de aire de combustión, sistema de refrigeración, etc. Gracias a su flexibilidad, estos sistemas auxiliares constituyen, además, instalaciones de propósito general que se utilizan para numerosos estudios relativos a equipos y procesos no relacionados directamente con la combustión.
En los siguientes enlaces puede encontrarse información adicional sobre los principales medios e instalaciones disponibles.
Esta es una de las líneas de investigación iniciales del LIFTEC, en la que se tiene una enorme experiencia y que se encuentra bien consolidada en el centro. A modo de resumen, podríamos decir que incluye todos los estudios realizados en el campo de la mecánica de fluidos, tanto computacionales como experimentales, que no son específicos del resto de las líneas de investigación del Laboratorio.
La creciente preocupación por el medio ambiente, unida a la reducción de las reservas de combustibles fósiles que se emplean para generar más del 85% de la energía eléctrica que se consume en el mundo lo que ha traído como consecuencia un aumento del precio, ha centrado la atención tanto de ingenieros, investigadores y organizaciones políticas como de los investigadores en todo el mundo. Se trata de encontrar nuevos dispositivos que generen energía de forma limpia. Entre otros métodos, y especialmente para aplicaciones portátiles, móviles, en el sector de la automoción y en la co-generación, las pilas de combustible de membrana de intercambio protónico (PEM) se han convertido en una de las alternativas más prometedoras.
El estudio de esta tecnología comenzó a desarrollarse en el LIFTEC en el año 2002 a raíz de la creación de la “Red de Pilas de Combustible y Baterías Avanzadas” por el CSIC. En concreto, la investigación que desarrolla del LIFTEC dentro de esta área no sólo se centra en aspectos científicos sino que, también, pretende imprimir un fuerte carácter tecnológico mediante el desarrollo de pilas de tipo PEM de diferentes potencias capaces de ser instaladas en diversas aplicaciones.
Hoy en día y para todas las culturas, el agua es un elemento multi-funcional. Es vital para desarrollar muchas de las actividades económicas del hombre, principalmente agricultura de regadío, industria y transporte y usamos sus propiedades para transportar desechos (industriales y humanos). Las demandas de agua potable por diferentes usuarios, los efectos adversos de muchos de los procesos sociales en la calidad del agua y el carácter impredecible de las precipitaciones en cantidad y frecuencia nos conduce a intentar llevar a cabo grandes esfuerzos para conservar nuestras fuentes potables de agua puesto que es indispensable e insustituible. Los múltiples usos que el hombre realiza del agua dulce superficial, y la necesidad de conservar los valores naturales del medio hídrico, obligan a realizar estudios hidrológicos y aforos, evaluar los niveles máximos de agua y caudales que puedan alcanzarse en zonas localizadas durante el desarrollo de un suceso meteorológico excepcional (crecidas), controlar la calidad de las aguas y prestar servicios técnicos y de asesoramiento. Existe una categoría de sucesos de naturaleza catastrófica cuyos efectos también son contemplados en el área de Protección Civil y que es la previsión de lo que sucedería si se produjera la rotura casi instantánea de una presa y el establecimiento de planes de emergencia en caso de que una zona poblada pudiera ser inundada en un periodo de crecida o en el caso de producirse una avalancha de agua, lodo y otros materiales en periodos de lluvias torrenciales.
El conocimiento de la cartografía de los valles y de los datos climatológicos, permite con el uso de ordenadores, simular el comportamiento bajo condiciones drásticas, y prever los efectos de las avenidas. Es de interés conocer el valor de las magnitudes, como el calado (altura de agua), velocidad, caudal, tiempo de llegada, de los frentes que se propagan debido a intensas lluvias o casos más dramáticos como el desmoronamiento de una presa. Los estudios de simulación permiten efectuar planes de protección civil para la evacuación de poblaciones potencialmente afectadas. Aplicaciones menos catastrofistas, son las del diseño de obras hidráulicas o el de optimización de los recursos El gran porcentaje de agua empleado en el regadío justifica la aplicación de modernas tecnologías al diseño más eficiente de los sistemas de transporte de agua y aplicación a la parcela. Estas aplicaciones, tanto como las de simple previsión de la evolución de la lámina de agua ante cualquier situación de interés hidráulico, son perfectamente abordables con ordenadores personales.
Por ello la Ingeniería Hidráulica se hace necesaria, y en particular la Hidráulica Computacional. Este campo de investigación se ocupa del estudio del comportamiento del agua usando soluciones numéricas de ecuaciones no lineales que describen mediante modelos los procesos físicos que tienen lugar. El ordenador constituye una herramienta esencial para facilitar estos cálculos. El movimiento de un fluido como el agua viene gobernado por los principios fundamentales que pueden expresarse en términos matemáticos y que, generalmente, adoptan la forma de ecuaciones en derivadas parciales. La dinámica de fluidos computacional (CFD) dentro de la que se incluye la Hidráulica Computacional, que usamos en nuestro grupo de trabajo es, en parte, el arte de sustituir las ecuaciones en derivadas parciales que describen el movimiento del fluido por números y, haciendo avanzar estos números en el espacio y/o en el tiempo, obtener finalmente una descripción completa del campo del flujo que nos interesa. Por supuesto, el instrumento que ha hecho posible que la CFD avance ha sido la mejora de la rapidez de cálculo de los ordenadores. Las soluciones en CFD requieren, en general, la manipulación de miles, o incluso millones de números, tarea que sería imposible efectuar sin la ayuda de un ordenador.
