ANALISIS DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTION

DATOS A 700 RPM DATOS A 1500 RPM

CO2 15,80% 16%

Exceso de aire 0,90% 0%

Temp gases 69°C 66°C

Temp ambiente 30°C 30°C

Eficiencia 91,50% 91,60%

O2 0,20% 0%

CO 500ppm=0,05% 1600ppm=0,16%

Tabla.1.Datos Obtenidos

RESULTADOS

Se encuentran las ecuaciones de combustión real y teórica para 700 RPM y 1500 RPM respectivamente:

Ecuación teórica:

C_8 H_8+A_T (O_2+3.76N_2 )→8CO_2+9H_2 O+3.76A_T N_2

A_T=8+4.5=12.5

Relación aire-combustible:

AF=m_aire/m_comb =((12.5*4.76kmol)*29kg/kmol)/(8kmol*12kg/kmol+9kmol*2kg/kmol)

AF=15.14 (kg de aire)⁄(kg de combustible)

Es decir, suministra 15.14kg de aire para cada kilogramo de combustible durante este proceso de combustión.

Ecuación real:

Para el balance se coloca el porcentaje de cada compuesto como coeficiente.

Los coeficientes desconocidos se nombran con letras.

Después se resuelve el sistema de ecuaciones resultante.

Para encontrar el porcentaje de aire teórico se divide la masa del aire real por la masa del aire teórico.

Para 700 RPM:

XC_8 H_18+A(O_2+3.76N_2 )→15.8CO_2+0.05CO+0.2O_2+BN_2+CH_2 0

C: 8X=15.8+0.05 →X=1.98

H: 18X=2C →C=17.82

O_2: A=15.8+0.025+0.2+C/2 →A=24.94

N_2: 3.76A=B →B=93.76

Al sustituir se obtiene:

1.98C_8 H_18+24.94(O_2+3.76N_2 )→15.8CO_2+0.05CO+0.2O_2+93.76N_2+17.82H_2 0

La ecuación de combustión para 1 kmol de combustible, se obtiene al dividir la ecuación anterior por 1.98:

C_8 H_18+12.6(O_2+3.76N_2 )→7.98CO_2+0.025CO+0.1O_2+47.35N_2+9H_2 0

Relación aire-combustible:

AF=m_aire/m_comb =((12.6*4.76kmol)*29kg/kmol)/(8kmol*12kg/kmol+9kmol*2kg/kmol)

AF=15.26 (kg de aire)⁄(kg de combustible)

Es decir, suministra 15.26kg de aire para cada kilogramo de combustible durante este proceso de combustión.

Porcentaje de aire teorico=(m_aire R)/(m_aire T)=(N_aire R)/(N_aire T)=(12.6*4.76kmol)/(12.5*4.76kmol)=101%

Es decir, se empleo 1% del exceso de aire durante este proceso de combustión.

Para 1500 RPM:

XC_8 H_18+A(O_2+3.76N_2 )→16CO_2+0.16CO+BN_2+CH_2 0

C: 8X=16+0.16 →X=2.02

H: 18X=2C →C=18.18

O_2: A=16+0.08+C/2 →A=25.17

N_2: 3.76A=B →B=94.64

Al sustituir se obtiene:

2.02C_8 H_18+25.17(O_2+3.76N_2 )→16CO_2+0.16CO+94.64N_2+18.18H_2 0

La ecuación de combustión para 1 kmol de combustible, se obtiene al dividir la ecuación anterior por 2.02:

C_8 H_18+12.46(O_2+3.76N_2 )→7.92CO_2+0.079CO+46.85N_2+9H_2 0

Relación aire-combustible:

AF=m_aire/m_comb =((12.46*4.76kmol)*29kg/kmol)/(8kmol*12kg/kmol+9kmol*2kg/kmol)

AF=15.09 (kg de aire)⁄(kg de combustible)

Es decir, suministra 15.09kg de aire para cada kilogramo de combustible durante este proceso de combustión.

Porcentaje de aire teorico=(m_aire R)/(m_aire T)=(N_aire R)/(N_aire T)=(12.46*4.76kmol)/(12.5*4.76kmol)=99.7%

Es decir, se empleo 0% del exceso de aire durante este proceso de combustión.

RESULTADOS A 700 RPM RESULTADOS A 1500 RPM

Aire-comb[kg aire/kg comb] 15.26 15.09

Porcentaje de aire teorico 101,00% 99.7%

Exceso de aire 1% 0%

Tabla.2. Resultados obtenidos.

Conclusiones

La combustión completa se da cuando todo el carbono de la materia orgánica al quemarse se transforma en CO2.

La combustión a 700 RPM obtuvo un error en el exceso de aire, ya que la calculada dio 1% y la verdadera fue de 0.9%.

La combustión a 1500 RPM no tuvo error en el exceso de aire, ya que su valor encontrado coincidió con

...