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:

1.1 Estimar el flujo másico y caudal estándar descargado, suponiendo condición de nivel del mar.

1.2 Estimar la potencia térmica disponible con base al PCi, suponiendo condiciones de nivel del mar.

1.3 Suponiendo condiciones de nivel del mar. encontrar la distancia al inyector requerida para formar una concentración estequiométrica.

1.4 Para el caso anterior, estimar las propiedades de transporte de la mezcla formada: viscosidad y conductividad térmica.

1.5 En 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.

1.6 Estimar el impulso del gas combustible.

1.7 Repetir 1.1, suponiendo condiciones de Bogotá (752 mbar y 20°C).1.8 Repetir 1.2, suponiendo condiciones de Bogotá.1.9 Repetir 1.2, suponiendo condiciones de Bogotá.1.10 Repetir 1.2, suponiendo condiciones de Bogotá.1.11 Repetir 1.2, suponiendo condiciones de Bogotá.1.12 Repetir 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:2.1 Encontrar el impulso si la presión de suministro es de 100 mbar.2.2 Encontrar el impulso si la presión de suministro es de 600 mbar.2.3 Encontrar la potencia térmica con base al PCi, para los dos casos anteriores.2.4 Encontrar 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

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

factor de aireación 1.2, la presión absoluta de la premezcla 4 bares y la temperatura 200° C, al combarente es O2 puro, analizar:

3.1 Estimar las propiedades de transporte, viscosidad, conductividad y coeficiente de difusividad binario del combustible en el aire.

3.2 Si el diámetro de la zona de premezcla es 20 cm, determinar el Reynol en la escala macroscópica.

3.3 Si 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 2OHH + O2 OH + OO + H2 OH + H2OH + H2 H2O + HH + O2 + M HO2 + M

Encontrar la tasa de reacción másica (kg/m³s) de: H2, 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:

6.1 Demostrar que el coeficiente de difusividad a T y P, queda definido por:

DP,T=D¿ , Po( T¿ )1.75

( PoP )6.2 Si para H2 – O2 D¿ ,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.

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PARÁMETROS CINÉTICOS

COMBUSTIBLE POR GRUPO PARA LOS PROBLEMAS 1, 2 Y 3

GRUPO COMBUSTIBLE1 CH4

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2 C2H63 C3H84 C4H105 H26 CO7 C2H2 (acetileno)8 C5H16 (n pentano)9 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

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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

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Johana Alejandra Gil

Juan de Dios Yepes

Luis O. Rueda

Julio A. Orozco

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