Determinación de la temperatura de llama por análisis de combustión

RESULTADOS ANALIZADOR DE GASES AGG-688 (GASOLINA EN RALENTÍ)

emisiones resultadoCO (% Vol.) 1.11CO2 (% Vol.) 2.2HC ppm 190O2 (% Vol.) 16.69λ 4.304

Procedimiento

1. realizar el análisis estequiometria de la combustión completa.

C8H 18+a (O2+3,76N2 )⟶bCO2+c H 2O+d N2

Balance:

C :8=b

H :18=2c

O :2a=2b+c

N :3,76a=d

C8H 18+12,5 (O2+3,76N2 )⟶8CO2+9H 2O+47N2

2. realizar el análisis real según los resultados del analizador de gases.

C8H 18+12,5 λ (O2+3,76N2 )⟶aCO2+bCO+c H 2O+d O2+e N2

Datos del análisis de gases para el CO:

%O 2BS=16,69%=0.1669=d /(a+b+d+e)

Datos del análisis de gases para el CO:

%COBS=1,11%=0.0111=b /(a+b+d+e)

Balance:

C :8=a+b

H :18=2c

O :12,5 (2 ) λ=2a+b+c+2d

N :12,5(3,76) λ=e

a+b−4,99d+e=0

a−89,09b+d+e=0

Resultados obtenidos del sistema de ecuaciones:

Variable

valor

a 5,30b 2,70c 9,00d 40,54e 194,37λ 4,14

Ecuación de combustión real:

C8H 18+51,75 (O2+3,76N2 )⟶5,3CO2+2,7CO+9H 2O+40,54O2+194,37N2

CALCULO DE LA TEMPERATURA DE FLAMA ADIABÁTICA ANÁLISIS CON GASOLINA

Primera ley de la termodinámica.

H R=H p

∑R

ni(h f0+∆h)i=∑

P

ne (h f0+∆h)e

C8H 18+51,75 (O2+3,76N2 )⟶5,3CO2+2,7CO+9H 2O+40,54O2+194,37N2

T (K) Q (KJ/Kmol)400 -1765532,44500 -843016,83600 -70653,33700 719549,34800 1528977,10900 2356120,12

1000 3199788,991100 4058751,881200 4931490,771300 5815565,12

400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

-2000000.00

-1000000.00

0.00

1000000.00

2000000.00

3000000.00

4000000.00

5000000.00

6000000.00

Temperatura de llama adiabatica Gasolina

Temperatura (K)

Q (K

J/Km

ol)

Con esta grafica se puede determinar que la temperatura de llama adiabática, utilizando el GNV es de 612,5K equivalente a 339,35℃

RESULTADOS ANALIZADOR DE GASES AGG-688 (GNV a 1800RPM)

emisiones resultadoCO (% Vol.) 4,13CO2 (% Vol.) 2,3HC ppm 252O2 (% Vol.) 13,79λ 2,129

Procedimiento

1. realizar el análisis estequiometria de la combustión completa.

C H 4+a (O2+3,76N2 )⟶bCO2+c H 2O+d N2

Balance:

C :1=b

H :4=2c

O :2a=b+c

N :3,76a=d

C8H 18+1,5 (O2+3,76N2 )⟶CO2+2H 2O+47N 2

2. realizar el análisis real según los resultados del analizador de gases.

C H 4+1,5 λ (O2+3,76N2 )⟶aCO2+bCO+c H 2O+d O2+e N2

Datos del análisis de gases para el CO:

%O 2BS=13,79%=0.1379=d /(a+b+d+e)

Datos del análisis de gases para el CO:

%COBS=4,13%=0.0413=b/(a+b+d+e)

Balance:

C :1=a+b

H :4=2c

O :1,5 (2 ) λ=2a+b+c+2d

N :1,5(3,76) λ=e

a+b−6,25d+e=0

a−23,21b+d+e=0

Resultados obtenidos del sistema de ecuaciones:

Variable

valor

a 0,16b 0,84c 2,00d 2,79e 16,44λ 2,91

Ecuación de combustión real:

CH 4+4,37 (O2+3,76N 2 )⟶0,16CO2+0,84CO+2H2O+2,79O2+16,44 N2

CALCULO DE LA TEMPERATURA DE FLAMA ADIABÁTICA ANÁLISIS CON GNV

CH 4+4,37O2+16,43N2⟶0,16CO2+0,84CO+2H2O+2,79O2+16,44N2

T (K) Q (KJ/Kmol)500 -253113,10

600 -184861,85700 -115052,80800 -43534,59900 29585,44

1000 104219,791100 180283,091200 257634,971300 336071,431400 415553,841500 495908,04

450 550 650 750 850 950 1050 1150 1250 1350 1450 1550

-300000.00

-200000.00

-100000.00

0.00

100000.00

200000.00

300000.00

400000.00

500000.00

Temperatura de llama adiabática GNV

Temperatura (K)

Q (K

J/Km

ol)

Con esta grafica se puede determinar que la temperatura de llama adiabática, utilizando el GNV es de 862,5K equivalente a589℃

Conclusiones

Se observa que el análisis de llama adiabática de GNV la temperatura es 249,7℃ mayor que la temperatura hallada en el análisis realizado con la gasolina, además de tener encuentra la relación de aire combustible

Esto influye directamente en la metalurgia de los materiales del motor el cual de diseño inicialmente pará el combustible liquido.