Trabajo 2 Combustion[1]

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA FACULTAD DE INGENIERIA GRUPO DE CIENCIA Y TECONOLOGÍA DEL USO RACIONAL DE LA ENERGÍA PROFESOR ANDRES AMELL ARRIETA CURSO COMBUSTION DEL GAS

TRABAJO 2, FECHA DE ASIGNACIÓN AGOSTO 11, FECHA DE ENTREGA AGOSTO 25 DE 2009.

1. Para el gas combustible asignado, si se descarga por un orificio de diámetro 2mm, coeficiente de descarga 0.9 y presión de suministro de 20 mbar, analizar: 1.1Estimar el flujo másico y caudal estándar descargado, suponiendo condición de nivel del mar. 1.2Estimar la potencia térmica disponible con base al PCi, suponiendo condiciones de nivel del mar. 1.3Suponiendo condiciones de nivel del mar. encontrar la distancia al inyector requerida para formar una concentración estequiométrica. 1.4Para el caso anterior, estimar las propiedades de transporte de la mezcla formada: viscosidad y conductividad térmica. 1.5En la mitad de la distancia estimada en 1.3, encontrar la velocidad de la línea central y la masa de aire succionada por unidad de tiempo. 1.6Estimar el impulso del gas combustible. 1.7Repetir 1.1, suponiendo condiciones de Bogotá (752 mbar y 20°C). 1.8Repetir 1.2, suponiendo condiciones de Bogotá. 1.9Repetir 1.2, suponiendo condiciones de Bogotá. 1.10Repetir 1.2, suponiendo condiciones de Bogotá. 1.11Repetir 1.2, suponiendo condiciones de Bogotá. 1.12Repetir 1.2, suponiendo condiciones de Bogotá. . 2. Por un orificio de 1mm se descarga el gas combustible que le correspondió a su grupo, a condición de Medellín: 2.1Encontrar el impulso si la presión de suministro es de 100 mbar. 2.2Encontrar el impulso si la presión de suministro es de 600 mbar. 2.3Encontrar la potencia térmica con base al PCi, para los dos casos anteriores. COMBUSTION DEL GAS, TRABAJO 2. PROFESOR ANDRES AMELL ARRIETA -2009/1

2.4Encontrar la potencia térmica con base al PCi, si la presión de suministro es un bar. 3. Si la zona de premezcla de un quemador de premezcla, de potencia térmica 100 kw con base al PCi, siendo el combustible gaseoso que le correspondió a su grupo, el factor de aireación 1.2, la presión absoluta de la premezcla 4 bares y la temperatura 200° C, al combarente es O2 puro, analizar: 3.1Estimar las propiedades de transporte, viscosidad, conductividad y coeficiente de difusividad binario del combustible en el aire. 3.2Si el diámetro de la zona de premezcla es 20 cm, determinar el Reynol en la escala macroscópica. 3.3Si la fluctuación relativa de la velocidad es de 10%, encontrar la fluctuación absoluta de la velocidad. 4. Para el hidrocarburo CxHy, si su oxidación puede representarse por el mecanismo reaccional de Westbrook y Dryer, encontrar la tasa de reacción másica de las especies químicas presentes. 5. El mecanismo reaccional del H2, puede ser representado por las siguientes reacciones elementales: H2 + O2 H + O2 O + H2 OH + H2 H + O2 + M

2OH OH + O OH + H2 H2O + H HO2 + M

Encontrar la tasa de reacción másica (kg/m³s) de: H 2, O2, H, O, OH, M.

6. Si el coeficiente de difusividad binario de una pareja de gases de Do a una temperatura To y presión Po, analizar: 6.1Demostrar que el coeficiente de difusividad a T y P, queda definido por: DP,T=DTo,PoTTo1.75PoP 6.2Si para H2 – O2 DTo,Po= 0.697cm²/s, Po=1 atm y To=0°C, analizar el comportamiento del coeficiente de difusividad en el piso térmico colombiano, asumiendo atmosfera isotérmica. ANEXO: MECANISMO DE WESTBROOK Y DRYER.

COMBUSTION DEL GAS, TRABAJO 2. PROFESOR ANDRES AMELL ARRIETA -2009/1

Mecanismo de dos pasos para un CxHy

PARÁMETROS CINÉTICOS COMBUSTIBLE POR GRUPO PARA LOS PROBLEMAS 1, 2 Y 3 GRUPO COMBUSTIBLE 1 CH4 COMBUSTION DEL GAS, TRABAJO 2. PROFESOR ANDRES AMELL ARRIETA -2009/1

2 3 4 5 6 7 8 9

C2H6 C3H8 C4H10 H2 CO C2H2 (acetileno) C5H16 (n pentano) C6H14 ( hexano)

Grupos de Trabajo Combustión del Gas, primer trabajo Combustión del Gas 2009/1

Grupo 1 Dency Viviano Agudelo v. Yesid Alirio Tapiero M. Sergio León Camargo Andrés Jiménez de los Ríos

Grupo 2 José Roldan Gerson Bustamante Juan Ríos Hedmar Palacio

Universidad Nacional:

Grupo 3 Sebastián Pulgarín León Daniel Alexander Flórez Luis Bernardo Varela Daniel Mauricio Usuga

COMBUSTION DEL GAS, TRABAJO 2. PROFESOR ANDRES AMELL ARRIETA -2009/1

Grupo 4 Julián David Escobar Hugo Gomes Daza Beethoven Narváez

Grupo 5 Henry Nelson Zúñiga Benitez 1128393225 Juan Pablo Correa Uribe 1017167049 Yiskar Salamandra 10171411819

Grupo 6 María José Galeano Wilmer Miguel Angel Usma Leonardo Velásquez Cadavid

Grupo 7 Claudia Marcela Orrego Julián Carvajal Ruber Ruiz Mesa O. Jonathan M. Largo

Grupo 8 Mauricio Castañeda Castro Juan José Gómez Esteban Sánchez Montoya Cristóbal Raigoza Toro

Grupo 9 COMBUSTION DEL GAS, TRABAJO 2. PROFESOR ANDRES AMELL ARRIETA -2009/1

Johana Alejandra Gil Juan de Dios Yepes Luis O. Rueda Julio A. Orozco

COMBUSTION DEL GAS, TRABAJO 2. PROFESOR ANDRES AMELL ARRIETA -2009/1