combustión

COMBUSTION

Desde que el hombre descubrió el fuego ha sentido fascinación por todo lo que se refiere a él, la combustión es, sin duda alguna, parte importantísima de nuestra vida diaria. Casi el 90% de la energía empleada en transportación, producción de potencia y calor, es producida al quemar combustibles sólidos, líquidos o gaseosos.

El estudio de la combustión es importante cuando se busca reducir el consumo de energía y la contaminación ambiental, en un mundo donde se incrementa la población y las necesidades energéticas.

Cada combustible requiere diferente preparación y forma de quemarse, por lo tanto, diferentes equipos, quemadores, ceniceros, medios de transporte y acondicionamiento y produce diferentes productos, unos más erosivos y corrosivos que otros que requieren diferentes equipos de tratamiento.

El presente curso tiene como finalidad ofrecer los conocimientos necesarios para conocer los principios básicos de combustión, los requerimientos mínimos necesarios para que esta se de, las propiedades de los combustibles, la determinación de la composición de los productos de combustión, el calor producido, la temperatura de llama adiabática, los poderes caloríficos, por otro lado introducir al estudiante en los conceptos de equilibrio químico y usos de las constantes de equilibrio los cuales son una poderosa herramienta que permite determinar la composición de los gases de escape cuando se considera mayor cantidad de especies que salen en los gases de escape, ya que en los procesos reales se producen una gran cantidad de estos, que por simplificación al inicio del estudio de la combustión se omiten por simplificar los problemas.

Contenido

Introducción.
Definición de combustión.
Riqueza
Tipos de combustión y llamas
Combustibles: tipos, características y requerimientos en MCIA.
Propiedades de los combustibles.
Combustión en MECH: encendido, frente de llama.
Combustión en MEC: atomizado, evaporación, mezclado, encendido.
Composición de la mezcla de trabajo.
Estequiometría de la combustión, determinación de la composición de los productos.
Relación combustible aire relativa.
Cálculo de la composición de los gases en función de la riqueza.
Ecuación General para determinar
Determinación de la relación Combustible – Aire estequiométrica.
Comentarios sobre la combustión real.
Primera Ley de la Termodinámica aplicada a la combustión, a presión o volumen constante.
Entalpía de reacción, combustión, formación.
Consideraciones sobre la fase del combustible.
Tablas de propiedades de reactantes, aire, combustible y de los productos de combustión.
Determinación del calor liberado, cálculos.
Poder calorífico: definición, cálculos.
Temperatura de llama Adiabática: definición, cálculos.
Cálculo de la entropía en sistemas reactivos.
Análisis de sistemas reactivos en base en la 2° Ley de la Termodinámica.
Eficiencia de la combustión: definición, factores, cálculos.
Cálculo de la masa y volumen de los productos de combustión.
Definición de equilibrio.
Condición de equilibrio químico.
Determinación de la constante de equilibrio químico para mezclas de gases ideales.
Empleo de las constantes de equilibrio para determinar la composición de los productos de combustión.
Equilibrio químico para reacciones simultaneas
Consideraciones sobre la constante de equilibrio y su variación con la temperatura.
Determinación del cambio de entropía
Efecto de la Variación de la composición al variar la temperatura de los productos
Modelo de Combustión: CHON de 12 especies.
EGR, Exhaust Gas Recirculation en MCIA
Celdas de combustible.

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