# Módulo de termoquímica y pre-dimensionamiento de quemadores de baja presión

## 1. Propósito

Este documento describe el módulo de termoquímica, balances de combustión y
pre-dimensionamiento hidráulico de quemadores de baja presión incorporado a la
aplicación **Calculador**.

El desarrollo busca proporcionar una base de cálculo reutilizable para:

- análisis de cromatografías de gases combustibles;
- cálculo de propiedades requeridas en hojas de datos API 537;
- balances de aire y productos de combustión;
- estimación de carga térmica;
- dimensionamiento hidráulico preliminar de puertos de quemador;
- análisis paramétrico de diámetro, número de puertos y caída de presión;
- evaluación hidráulica de turndown;
- evaluación preliminar de bancos o *staging* de puertos.

El alcance actual es de **ingeniería conceptual y pre-dimensionamiento**. El
módulo todavía no predice estabilidad de llama, *flashback*, *blowoff*,
levantamiento de llama, emisiones, ruido, interacción entre chorros, radiación,
recirculación interna ni integridad térmica del quemador.

---

## 2. Ubicación en la aplicación

El código se encuentra en:

```text
src/logic/thermo/cantera/
```

Los ensayos automatizados se encuentran en:

```text
tests/thermo/
```

La ubicación es coherente con la arquitectura existente, donde los motores
termodinámicos se concentran bajo `src/logic/thermo/`. En particular, el nuevo
módulo convive con:

```text
src/logic/thermo/neqsim_service.py
```

La estructura actualmente implementada es:

```text
src/logic/thermo/cantera/
├── __init__.py
├── api537_properties.py
├── burner_port_hydraulics.py
├── burner_port_sensitivity.py
├── burner_staging.py
├── cantera_service.py
├── combustion_flow_balance.py
├── engineering_properties.py
├── gas_composition.py
├── gas_properties.py
├── hydrocarbon_data.py
├── species_map.py
├── stoichiometric_data.py
└── stoichiometry.py
```

Pruebas asociadas:

```text
tests/thermo/
├── test_burner_port_hydraulics.py
├── test_burner_port_sensitivity.py
├── test_burner_staging.py
├── test_cantera_service.py
├── test_combustion_flow_balance.py
└── test_stoichiometry.py
```

---

## 3. Entorno de ejecución

El módulo fue validado en el entorno Conda:

```text
fenicsx-cantera
```

Versiones verificadas:

```text
Python   3.12.13
Cantera  3.2.0
```

La instalación de Cantera fue comprobada con el mecanismo `gri30.yaml`:

```text
53 especies
325 reacciones
```

El entorno también importa correctamente `dolfinx`, por lo que puede utilizarse
como entorno integrado de cálculo para la aplicación.

Comando de activación:

```bash
conda activate fenicsx-cantera
cd ~/Documents/Prodisys/ProdisysApps/Calculador
```

---

## 4. Arquitectura funcional

La secuencia de cálculo implementada es:

```text
Cromatografía
    ↓
GasComposition
    ↓
Propiedades de ingeniería + Cantera
    ↓
Stoichiometry
    ↓
CombustionFlowBalance
    ↓
BurnerPortHydraulics
    ↓
BurnerPortSensitivity
    ↓
BurnerStaging
```

El diseño separa deliberadamente:

1. representación y normalización de la composición;
2. propiedades de ingeniería independientes del mecanismo cinético;
3. propiedades termoquímicas y de transporte calculadas con Cantera;
4. estequiometría y balances de combustión;
5. hidráulica de puertos;
6. exploración paramétrica;
7. selección preliminar de bancos activos.

Esta separación permite reemplazar o ampliar cada capa sin modificar las demás.

---

## 5. Descripción de los módulos

### 5.1 `species_map.py`

Normaliza nombres de componentes provenientes de cromatografías y reportes de
laboratorio.

Ejemplos:

```text
METANO       → CH4
ETANO        → C2H6
PROPANO      → C3H8
I-BUTANO     → IC4H10
N-BUTANO     → C4H10
C6+          → C6H14
DIÓXIDO DE CARBONO → CO2
```

La normalización permite aceptar nombres en español, inglés y abreviaturas.

### 5.2 `hydrocarbon_data.py`

Contiene datos de ingeniería para los componentes soportados:

- masa molecular;
- LHV molar;
- HHV molar;
- volumen molar normal;
- datos de productos como H2O y SO2.

Estos datos se emplean cuando el mecanismo de Cantera no contiene todas las
fracciones pesadas presentes en la cromatografía.

### 5.3 `gas_composition.py`

Define el modelo de dominio `GasComposition`.

Responsabilidades:

- validar valores negativos o vacíos;
- consolidar nombres equivalentes;
- normalizar a fracción molar;
- exportar fracción molar o porcentaje molar;
- consultar fracciones por especie;
- identificar fracción combustible, inerte y oxígeno.

La composición se almacena internamente como fracción molar normalizada.

### 5.4 `engineering_properties.py`

Calcula propiedades de ingeniería a partir de la cromatografía completa:

- masa molecular de la mezcla;
- densidad ideal a condiciones normales;
- densidad relativa respecto al aire;
- LHV en kJ/Nm³;
- HHV en kJ/Nm³;
- índice de Wobbe basado en LHV.

Esta capa no depende de las especies disponibles en `gri30.yaml`.

### 5.5 `cantera_service.py`

Encapsula el acceso a Cantera mediante:

- `GasState`;
- `CanteraGasService`.

Calcula, para las especies reconocidas por el mecanismo:

- masa molecular;
- densidad;
- Cp;
- Cv;
- relación Cp/Cv;
- viscosidad;
- temperatura adiabática de llama a una relación de equivalencia dada.

También registra:

- porcentaje molar total de entrada;
- porcentaje molar usado por Cantera;
- porcentaje y especies excluidas por el mecanismo.

Esta trazabilidad es obligatoria porque `gri30.yaml` no contiene todas las
fracciones C4, C5 y C6+ usadas en algunas cromatografías de campo.

### 5.6 `api537_properties.py`

Integra las dos fuentes de propiedades:

- propiedades de ingeniería con cromatografía completa;
- propiedades termoquímicas y de transporte con Cantera.

La interfaz devuelve un único diccionario con:

- MW;
- densidad relativa;
- densidad normal;
- LHV;
- HHV;
- Wobbe;
- Cp;
- Cv;
- Cp/Cv;
- viscosidad;
- temperatura adiabática;
- composición aceptada y excluida por Cantera.

### 5.7 `stoichiometric_data.py`

Contiene la composición elemental C/H/O/S de cada especie soportada.

Esta información alimenta los balances elementales de combustión completa.

### 5.8 `stoichiometry.py`

Implementa el modelo `Stoichiometry` sobre una base de 1 kmol de gas
combustible.

Calcula:

- balance elemental;
- oxígeno estequiométrico neto;
- aire seco estequiométrico;
- nitrógeno aportado por el aire;
- equivalencia entre exceso de aire y relación de equivalencia;
- productos húmedos;
- productos secos;
- fracciones molares de productos.

La expresión base es:

```text
O2,neto = C + H/4 + S - O/2
```

El oxígeno presente en el gas se acredita una sola vez mediante el balance
elemental.

### 5.9 `combustion_flow_balance.py`

Conecta la estequiometría con caudales reales.

Entradas:

- composición;
- caudal de gas en kg/h o Nm³/h;
- exceso de aire.

Resultados:

- caudal molar del gas;
- caudal normal del gas;
- aire estequiométrico y real;
- relación aire/gas molar, másica y volumétrica;
- caudales por especie en productos húmedos y secos;
- carga térmica por LHV y HHV;
- cierre del balance de masa.

El modelo exige que se especifique exactamente una base de caudal.

### 5.10 `burner_port_hydraulics.py`

Implementa el pre-dimensionamiento hidráulico de puertos circulares idénticos.

Modelo principal:

```text
m_dot = Cd · A · sqrt(2 · rho · deltaP)
```

Calcula:

- densidad aguas arriba;
- caudal volumétrico real;
- área efectiva requerida;
- número mínimo de puertos;
- velocidad media por puerto;
- caída de presión calculada;
- Reynolds;
- velocidad del sonido;
- Mach;
- advertencias de validez.

La ecuación se usa únicamente como primera aproximación para flujo subsónico y
baja relación de presiones.

### 5.11 `burner_port_sensitivity.py`

Genera matrices paramétricas sobre:

- caudal;
- fracción de carga;
- caída de presión asignada a puertos;
- diámetro de puerto;
- número de puertos;
- área abierta;
- velocidad;
- Reynolds;
- Mach;
- margen de presión.

Incluye dos modos:

1. dimensionar el número de puertos para cada combinación;
2. evaluar una geometría fija a diferentes caudales.

Para una geometría fija se verifica:

```text
velocidad ∝ caudal
caída de presión ∝ caudal²
Reynolds ∝ caudal
```

### 5.12 `burner_staging.py`

Evalúa un quemador dividido en bancos activables de igual número de puertos.

El módulo:

- construye la geometría activa para cada número de bancos;
- evalúa velocidad, caída de presión, Reynolds y Mach;
- filtra por límites hidráulicos preliminares;
- selecciona la alternativa aceptable con mayor número de bancos activos para
  favorecer la distribución espacial.

Los límites de velocidad utilizados hasta ahora son filtros hidráulicos de
exploración y no criterios demostrados de estabilidad de llama.

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## 6. Caso de cálculo utilizado para validación

### 6.1 Composición de prueba

La cromatografía usada durante el desarrollo fue:

| Componente | % molar de entrada |
|---|---:|
| Metano | 67.119 |
| Etano | 6.710 |
| Propano | 4.277 |
| i-Butano | 1.000 |
| n-Butano | 1.000 |
| i-Pentano | 0.500 |
| n-Pentano | 0.500 |
| C6+ representado como C6H14 | 0.300 |
| CO2 | 6.059 |
| N2 | 4.373 |
| O2 | 0.135 |

La suma del reporte de prueba no es 100 %. `GasComposition` renormaliza la
mezcla antes de cualquier cálculo.

### 6.2 Propiedades de ingeniería obtenidas

| Propiedad | Resultado |
|---|---:|
| Masa molecular | 22.55985 kg/kmol |
| Densidad normal ideal | 1.00651 kg/Nm³ |
| Densidad relativa al aire | 0.77887 |
| LHV | 39,740.73 kJ/Nm³ |
| HHV | 43,787.45 kJ/Nm³ |
| Índice de Wobbe, LHV | 45,030.27 kJ/Nm³ |

### 6.3 Resultados de Cantera con `gri30.yaml`

Para la composición parcial reconocida por el mecanismo:

| Propiedad | Resultado |
|---|---:|
| Cp | 1,837.30 J/(kg·K) |
| Cv | 1,441.05 J/(kg·K) |
| Cp/Cv | 1.27497 |
| Viscosidad | 1.1669×10⁻⁵ Pa·s |
| Viscosidad | 0.0116688 mPa·s |
| Temperatura adiabática, phi = 1 | 2,216.18 K |

Las especies pesadas excluidas deben reportarse junto con estos resultados.

---

## 7. Balance de combustión para 200 kg/h

Condiciones:

```text
Caudal de gas       200 kg/h
Temperatura         300 K para hidráulica
Exceso de aire      20 %
Presión de descarga 101325 Pa absolutos
```

Resultados principales:

| Variable | Resultado |
|---|---:|
| Caudal molar de gas | 8.86531 kmol/h |
| Caudal normal de gas | 198.707 Nm³/h |
| Aire estequiométrico | 13.4295 kg aire/kg gas |
| Aire real | 16.1154 kg aire/kg gas |
| Caudal real de aire | 3,223.08 kg/h |
| Caudal normal de aire | 2,503.98 Nm³/h |
| Carga térmica por LHV | 2.19355 MW |
| Carga térmica por HHV | 2.41691 MW |
| Productos húmedos | 3,423.07 kg/h |
| Productos húmedos, normal | 2,731.60 Nm³/h |
| Productos secos, normal | 2,322.03 Nm³/h |
| Error relativo de masa | -1.17×10⁻⁶ |

El residuo de masa de aproximadamente -0.004 kg/h se atribuye al redondeo de
masas moleculares tabuladas.

---

## 8. Dimensionamiento hidráulico preliminar

### 8.1 Caso con 1 oz/in² asignada completamente a puertos

Para 200 kg/h, 300 K, `Cd = 0.70`:

| Variable | Resultado |
|---|---:|
| Área abierta requerida | 0.002818 m² |
| Área abierta requerida | 28.18 cm² |
| Velocidad media | 21.42 m/s |
| Mach | aproximadamente 0.057 |

Distintas combinaciones de diámetro y número de puertos producen prácticamente
el mismo resultado cuando conservan la misma área abierta total.

Ejemplos equivalentes:

| Diámetro | Número de puertos | Área total aproximada |
|---:|---:|---:|
| 4 mm | 225 | 0.002827 m² |
| 6 mm | 100 | 0.002827 m² |
| 10 mm | 36 | 0.002827 m² |
| 12 mm | 25 | 0.002827 m² |
| 15 mm | 16 | 0.002827 m² |
| 20 mm | 9 | 0.002827 m² |

Este caso es útil como referencia, pero no debe usarse como diseño final porque
la presión disponible también debe cubrir tubería, accesorios, válvulas,
manifold, distribución interna y margen de operación.

### 8.2 Sensibilidad a caída de presión asignada a puertos

Para 200 kg/h y puertos de 10 mm:

| ΔP disponible, oz/in² | Número de puertos | Área total, cm² | Velocidad, m/s | ΔP calculada, oz/in² | Re |
|---:|---:|---:|---:|---:|---:|
| 0.25 | 72 | 56.55 | 10.71 | 0.249 | 8,419 |
| 0.30 | 66 | 51.84 | 11.68 | 0.296 | 9,185 |
| 0.40 | 57 | 44.77 | 13.52 | 0.397 | 10,635 |
| 0.50 | 51 | 40.06 | 15.10 | 0.496 | 11,886 |
| 0.60 | 47 | 36.91 | 16.38 | 0.584 | 12,898 |
| 0.75 | 42 | 32.99 | 18.32 | 0.731 | 14,433 |
| 1.00 | 36 | 28.27 | 21.35 | 0.993 | 16,839 |

El candidato seleccionado para estudiar turndown fue:

```text
57 puertos × 10 mm
Cd = 0.70
ΔP de diseño en puertos ≈ 0.40 oz/in²
```

---

## 9. Turndown hidráulico de geometría fija

Resultados para 57 puertos de 10 mm, todos abiertos:

| Caudal, kg/h | Turndown | Velocidad, m/s | ΔP, oz/in² | Re |
|---:|---:|---:|---:|---:|
| 200 | 1.00 | 13.484 | 0.39624 | 10,635 |
| 150 | 1.33 | 10.113 | 0.22289 | 7,976 |
| 100 | 2.00 | 6.742 | 0.09906 | 5,317 |
| 66 | 3.03 | 4.450 | 0.04315 | 3,510 |
| 50 | 4.00 | 3.371 | 0.02477 | 2,659 |
| 40 | 5.00 | 2.697 | 0.01585 | 2,127 |
| 20 | 10.00 | 1.348 | 0.00396 | 1,063 |

La geometría fija pierde impulso rápidamente al disminuir el caudal. A 20 kg/h
el Reynolds cae por debajo de 2,000. Esto motivó la evaluación de bancos.

---

## 10. Evaluación preliminar de staging

Configuración:

```text
57 puertos totales
3 bancos
19 puertos por banco
Diámetro de puerto 10 mm
Cd = 0.70
ΔP máxima permitida en puertos 0.40 oz/in²
Ventana hidráulica preliminar de velocidad 4 a 16 m/s
```

Resultados seleccionados por el algoritmo:

| Caudal, kg/h | Bancos activos | Puertos activos | Velocidad, m/s | ΔP, oz/in² | Re | Estado |
|---:|---:|---:|---:|---:|---:|---|
| 20 | 1 | 19 | 4.056 | 0.0358 | 3,190 | Aceptable |
| 40 | 2 | 38 | 4.056 | 0.0358 | 3,190 | Aceptable |
| 50 | 2 | 38 | 5.069 | 0.0559 | 3,988 | Aceptable |
| 66 | 3 | 57 | 4.461 | 0.0433 | 3,510 | Aceptable |
| 100 | 3 | 57 | 6.759 | 0.0993 | 5,317 | Aceptable |
| 150 | 3 | 57 | 10.139 | 0.2235 | 7,976 | Aceptable |
| 200 | 3 | 57 | 13.518 | 0.3973 | 10,635 | Aceptable |

Interpretación:

- El staging mantiene velocidades superiores a las de la geometría completa a
  bajo caudal.
- Todos los puntos cumplen el límite hidráulico preliminar de 0.40 oz/in².
- Todos los puntos seleccionados permanecen por encima de Reynolds 3,000.
- La coincidencia de velocidad entre 20 kg/h con un banco y 40 kg/h con dos
  bancos es consecuencia directa de duplicar simultáneamente caudal y área
  activa.

La condición “Aceptable” significa únicamente que el caso cumple los límites
hidráulicos ingresados. No constituye validación de estabilidad o desempeño de
combustión.

---

<!-- BEGIN FB1602 CONSOLIDATED UPDATE -->

## 11. Caso consolidado FB-1602

### 11.1 Base de cálculo

El caso FB-1602 corresponde a un combustor cerrado con capacidad contractual
de 200 kg/h. La presión manométrica disponible en la entrada de gas es
430.92 Pa y la elevación de referencia es 172 m sobre el nivel del mar.

Para mantener trazabilidad entre los cálculos de ingeniería y los cálculos
termoquímicos se usan dos representaciones de la corriente:

- **composición real:** se conserva para peso molecular, densidad, balances,
  estequiometría, caudal de aire, potencia contractual e hidráulica;
- **sustituto GRI30:** se usa para equilibrio, propiedades termoquímicas,
  transporte, temperatura adiabática y velocidad laminar de llama.

```text
MW real = 31.077110 kg/kmol
potencia contractual = 1.950000 MW
potencia LHV calculada = 2.041778 MW
```

### 11.2 Sustituto compatible con GRI30

Los hidrocarburos C4 a C10 se representan mediante propano y etileno:

\[
\mathrm{C_nH_{2n+2}}
\rightarrow
\mathrm{C_3H_8}
+
\frac{n-3}{2}\mathrm{C_2H_4}
\]

| Especie | mol % |
|---|---:|
| CH4 | 47.683856 |
| C2H6 | 6.239866 |
| C2H4 | 10.166058 |
| C3H8 | 21.015752 |
| CO2 | 12.908239 |
| N2 | 1.110348 |
| O2 | 0.875881 |

```text
factor de expansión molar = 1.113165
especies excluidas = 0
```

La transformación conserva carbono, hidrógeno, oxígeno y demanda
estequiométrica de oxígeno dentro de la tolerancia numérica.

### 11.3 Resultados termoquímicos

Para 20 % de exceso de aire:

| Temperatura | Densidad del sustituto | Viscosidad | Temperatura adiabática |
|---:|---:|---:|---:|
| 25 °C | 1.122882 kg/m³ | 1.082684e-5 Pa·s | 2071.90 K |
| 40 °C | 1.069095 kg/m³ | 1.133922e-5 Pa·s | 2081.32 K |

La hidráulica de gas frío usa la densidad obtenida con el peso molecular real.

### 11.4 Velocidad laminar de llama

La velocidad laminar se calcula con `Cantera FreeFlame`, mecanismo
`gri30.yaml`, transporte `mixture-averaged` y dominio de 0.03 m.

| Nivel | ratio | slope | curve |
|---|---:|---:|---:|
| Base | 4.0 | 0.10 | 0.20 |
| Media | 3.0 | 0.06 | 0.12 |
| Fina | 2.5 | 0.04 | 0.08 |

| Condición | SL base | SL media | SL fina | Diferencia media-fina |
|---|---:|---:|---:|---:|
| phi = 0.70 | 0.257347 | 0.253700 | 0.251706 m/s | 0.792 % |
| phi = 0.833333 | 0.371926 | 0.366365 | 0.363259 m/s | 0.855 % |
| phi = 1.00 | 0.457960 | 0.454598 | 0.451901 m/s | 0.597 % |

Valor adoptado:

```text
SL = 0.363259 m/s
T = 25 °C
phi = 0.833333
exceso de aire = 20 %
```

La relación `U/SL` es un indicador comparativo, no un criterio único de
`blowoff` o `flashback`.

### 11.5 Filosofía de staging

| Caudal total | Stage 1 | Stage 2 | Stage 3 |
|---:|---:|---:|---:|
| 20 kg/h | 20 | 0 | 0 |
| 40 kg/h | 40 | 0 | 0 |
| 66 kg/h | 40 | 26 | 0 |
| 100 kg/h | 40 | 60 | 0 |
| 150 kg/h | 40 | 60 | 50 |
| 200 kg/h | 40 | 60 | 100 |

El staging es acumulativo. Las capacidades máximas por stage son
40, 60 y 100 kg/h.

### 11.6 Geometría seleccionada de puertos

| Stage | Toro medio | Rango | Puertos | Diámetro | Pitch | Velocidad | ΔP máxima |
|---:|---:|---:|---:|---:|---:|---:|---:|
| 1 | 250 mm | 20-40 kg/h | 14 | 12 mm | 56.10 mm | 2.807-5.897 m/s | 36.78 Pa |
| 2 | 350 mm | 26-60 kg/h | 20 | 12 mm | 54.98 mm | 2.554-6.191 m/s | 40.55 Pa |
| 3 | 470 mm | 50-100 kg/h | 34 | 12 mm | 43.43 mm | 2.890-6.070 m/s | 38.98 Pa |

El Stage 3 se fija en 34 puertos para permitir división simétrica.

### 11.7 Doble alimentación por toro

Cada toro dispone de dos entradas opuestas a 180°.

| Stage | División | Caudal máximo por rama | ID hidráulico mínimo |
|---:|---:|---:|---:|
| 1 | 7 + 7 | 20 kg/h | 27.26 mm |
| 2 | 10 + 10 | 30 kg/h | 33.38 mm |
| 3 | 17 + 17 | 50 kg/h | 43.10 mm |

Los diámetros son internos hidráulicos mínimos para una velocidad objetivo
de 8 m/s. La selección constructiva debe usar el diámetro interno real de
la tubería comercial.

### 11.8 Archivos y resultados

```text
scripts/run_fb1602_cantera.py
scripts/run_fb1602_flame_speed.py
scripts/run_fb1602_flame_refinement.py
scripts/run_fb1602_stage_port_design.py

outputs/fb1602/
outputs/fb1602/flame_speed/
outputs/fb1602/flame_speed_refinement/
outputs/fb1602/stage_port_design/
```

### 11.9 Estado y pendientes

El modelo actual incluye composición real, sustituto GRI30, equilibrio,
velocidad laminar refinada, staging, puertos y doble alimentación.

Pendientes:

1. seleccionar diámetros comerciales;
2. calcular pérdidas de líneas, válvulas y accesorios;
3. verificar uniformidad circunferencial;
4. realizar CFD frío;
5. realizar CFD reaccionante;
6. revisar estabilidad y emisiones;
7. validar experimentalmente o con información del proveedor.

<!-- END FB1602 CONSOLIDATED UPDATE -->

## 12. Pruebas automatizadas

Las pruebas se ejecutan con:

```bash
python -m pytest -q \
  tests/thermo/test_stoichiometry.py \
  tests/thermo/test_combustion_flow_balance.py \
  tests/thermo/test_burner_port_hydraulics.py \
  tests/thermo/test_burner_port_sensitivity.py \
  tests/thermo/test_burner_staging.py
```

Estado verificado:

```text
18 passed
```

Las pruebas cubren:

- estequiometría de metano;
- crédito único del oxígeno contenido en el combustible;
- conversión entre exceso de aire y phi;
- selección exclusiva de base másica o volumétrica;
- equivalencia entre bases de caudal;
- cierre del balance de masa;
- ecuación de orificio;
- cálculo de Reynolds;
- validación de orden de presiones;
- tamaño de matrices paramétricas;
- escalamiento de ΔP con el cuadrado del caudal;
- escalamiento de Reynolds con el caudal;
- validación de bancos uniformes;
- selección de etapa preferida.

`test_cantera_service.py` existe en la estructura, pero debe incorporarse a la
corrida consolidada cuando su contenido y cobertura se revisen.

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## 13. Supuestos y limitaciones actuales

1. La composición se trata como gas monofásico.
2. Las fracciones pesadas se representan mediante especies sustitutas, por
   ejemplo C6+ como C6H14.
3. `gri30.yaml` no contiene todas las especies pesadas.
4. El LHV y HHV se calculan con datos tabulados de ingeniería.
5. La densidad normal se calcula con gas ideal a 0 °C y 1 atm.
6. El aire se representa como O2 + 3.7619 N2.
7. No se incluye humedad del aire.
8. La combustión estequiométrica se asume completa a CO2, H2O y SO2.
9. No se predicen CO, NOx, hidrocarburos no quemados ni hollín.
10. El modelo de puertos es incompresible y usa un `Cd` suministrado.
11. No se incluyen pérdidas en líneas, válvulas, manifolds o distribuidores.
12. El número de bancos del modelo inicial exige reparto uniforme de puertos.
13. Los límites de velocidad de 4 a 16 m/s son filtros de exploración.
14. No existe todavía una lógica dinámica de apertura/cierre, histéresis,
    ignición o confirmación de llama por banco.
15. No se ha validado el modelo contra datos experimentales ni contra un
    fabricante.

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## 14. Próximos desarrollos recomendados

Orden sugerido:

1. Consolidar y versionar la cromatografía real de cada combustor.
2. Revisar y ampliar `test_cantera_service.py`.
3. Implementar cálculo de velocidad laminar de llama para mezclas compatibles
   con mecanismos seleccionados.
4. Evaluar mecanismos cinéticos que incluyan fracciones C4–C6.
5. Incorporar límites de estabilidad como datos experimentales o correlaciones,
   manteniéndolos separados de los filtros hidráulicos.
6. Diseñar el manifold y verificar uniformidad de distribución entre puertos.
7. Construir presupuesto completo de caída de presión desde el tanque hasta el
   quemador.
8. Definir estrategia real de staging, válvulas y lógica de control.
9. Generar geometrías candidatas para CFD no reactivo.
10. Ejecutar CFD de mezcla y distribución de aire.
11. Ejecutar CFD reactivo con radiación.
12. Diseñar y ensayar prototipo de laboratorio.
13. Integrar una interfaz de usuario en la aplicación.
14. Exportar resultados a reportes y hojas de datos API 537.

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## 15. Criterio de uso

Los resultados actuales son apropiados para:

- comparar alternativas geométricas;
- construir presupuestos de presión;
- detectar configuraciones hidráulicamente inviables;
- preparar casos CFD;
- establecer hipótesis de diseño;
- documentar trazabilidad de cálculos preliminares.

No deben utilizarse por sí solos para fabricar, certificar o poner en servicio
un quemador. La selección final requiere validación de combustión, CFD,
ensayos, revisión de seguridad, instrumentación, materiales y cumplimiento de
los códigos aplicables.