SOLUCIONARIO DEL EXAMEN PARCIAL 2009 1

COMPENDIO DE PREGUNTAS PARA MAQUINAS TERMICAS

COMBUSTIBLES Y COMBUSTION

1. Responda a las siguientes preguntas:a) Cmo define la combustin y cundo se dice que es incompleta?

b) Qu es el exceso de aire y cmo se determina?

c) Cmo se define la relacin aire- combustible estequiomtrica?

d) Porqu es importante el estudio de la combustin en el curso de mquinas trmicas?

2. Si una turbina a gas de 125 MW utiliza petrleo Diesel N 2 como combustible y sabiendo que sta tiene un poder calorfico igual a 10150 Kcal/Kg y su composicin elemental es el que se indica: C (85%); H (12%); O (0.7%); S (1.6%) y N (0.7 %). Sabiendo adems que por condiciones del proceso se requiere 250% de exceso de aire:Determinar el flujo de gases secos (Kg/h) que salen por la chimenea de la turbina a gas, cuando sta opera a plena carga.

3. Dado la siguiente composicin elemental (% en peso) para el petrleo Diesel N2:

CHONS

86,513,00,10,100,30

a) Calcular la relacin aire-combustible estequiomtrica (Mas en Kg/Kg combustible).

b) Si en una turbina a gas de 100 MW de capacidad se usa este combustible a razn de 8,94 Kg/s a plena carga. Sabiendo que el exceso de aire es de 250%, calcule usted el flujo de gases secos (Kg/s) que salen por la chimenea.

4. Marque el inquemado slido que se tiene en una combustin incompleta:

a. CO2b. H2Oc. CxHyd. Ce. CO

5. Cul de las siguientes afirmaciones es correcta

a. El exceso de aire en la turbina a gas es menor que en una calderab. El poder calorfico del carbn es mayor que el del petrleoc. La relacin aire combustible del petrleo es menor que el del gas natural.d. Las reservas de carbn de Colombia, son mayores a las del Pere. La combustin real es estequiomtrica.

6. Con respecto a la combustin, cul de las siguientes afirmaciones es incorrecta? a) Es una oxidacin lentab) Requiere de un combustiblec) Requiere de un Comburented) Es una reaccin qumica exotrmica e) Genera gases calientes (calor).

7. Cul de las siguientes caractersticas no corresponde al gas natural.

a) Es limpiob) Es de fcil manejoc) Tiene baja eficiencia de combustind) No contiene azufre e) Es incoloro

8. Qu gas no se presenta en una combustin completa (estequiometrica)?.

a) COb) CO2 c) H20d) SO2e) N2

9. Dado la siguiente composicin elemental (% en peso) para el petrleo Diesel N 2:

CHONS

86,513,0-0,200,30

Calcular la relacin aire combustible estequiomtica (Kg aire seco/Kg combustible).

Mas = 32 x 4,34 ( C/12 + H/4 + S/32 O/32)Mas = 32 x 4,34 ( 0,865/12 + 0,13/4 + 0.003/32)Mas = 14,538 Kg aireseco/ Kg comb

10. Dada la siguiente composicin elemental (% en peso) para el petrleo Diesel N2:

CHONS

86,513,00,020,200,28

a) Calcular la relacin aire-combustible estequiomtrica, en condiciones secas (Mas en Kg aire seco/Kg combustible).

b) Si en una turbina a gas de 150 MW, se usa este combustible a razn de 13 kg/s a plena carga. Sabiendo que el exceso de aire es de 300%, calcular el flujo de gases secos (Kg/s) que salen por la chimenea.