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En algunas aplicaciones puede convenir humedecer el gas natural (considérese metano puro) para evitar cargas electrostáticas. Se pide:
a) Cantidad de agua máxima que admitiría el gas natural en condiciones ambientes.
b) En una cámara adiabática se le añade al gas natural seco la tercera parte del agua anterior, entrando ambas corrientes en condiciones ambientes. Determinar las condiciones de salida.

Datos:

>	read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

>	su1:="CH4":su2:="H2O":dat:=[f=1/3,T0=288*K_];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>

eqET:=eq1_12:Adat:=get_gas_data(su1):Adat:=subs(c[p]=c[pa],R=R[a],M=M[a],T[b]=nada,[Adat]):Wgdat:=get_gas_data(su2):Wgdat:=subs(c[p]=c[pv],R=R[v],M=M[v],[Wgdat]):Wldat:=get_liq_data(su2):Wdat:=op(Wgdat),Wldat:get_pv_data(su2):M[va]=M[v]/M[a];Mva_:=subs(Wdat,Adat,M[v]/M[a]):'Mva'=evalf(%,2);dat:=Mva=Mva_,op(dat),Const,SI2,SI1:

>	eq8_1;eq8_2;eq8_3;eq8_4;eq8_6;eq8_8;subs(dat,eq8_2);pv(T0);

a) Cantidad de agua máxima que admitiría el gas natural en condiciones ambientes.

La saturación a T0,p0 es:

>	eq8_2;eq8_8;w0_:=0;w0max_:=evalf(subs(dat,w(1,T0,p0))):'w0max'=evalf(%,3);x0max:=1/(Mva/w0max+1);x0max_:=subs(dat,1/(Mva/w0max_+1)):'x0max'=evalf(%,2);

i.e. el metano admite en fase gaseosa hasta 20 gramos de agua por kilogramo de metano.

b)  En una cámara adiabática se le añade al gas natural seco la tercera parte del agua anterior, entrando ambas corrientes en condiciones ambientes. Determinar las condiciones de salida.

Suponiendo que no se alcanza la saturación adiabática:

>	w1:=f*w0max;w1_:=subs(dat,f*w0max_):'w1'=evalf(%,2);eqBE:='c[pa]*(Ts-T0)+h[lv0]*(w1-w0)'=0;Ts_:=subs(Adat,Wdat,dat,T0-(h[lv0]-(c[pa]-c)*(T[b]-T[f]))*(w1_-0)/c[pa]):'Ts'=evalf(%,3);phi1_:=subs(dat,phi(w1_,Ts_,p0)):'phi1'=evalf(%,2);

Si se obtiene phi>1, saldría saturado y habría que resolver:

>	w1:='w1':phi1:=1;eqw1:=w1=subs(dat,w(phi1,Ts,p0));eqBE:='c[pa]*(Ts-T0)+h[lv0]*(w1-w0)+(f*w0max-w1)*c*(Ts-T0)'=0;solve(subs(w0=w0_,w0max=w0max_,Adat,Wdat,dat,{eqw1,eqBE}),{Ts,w1}):evalf(%,3);

i.e. con 9,8 g/kg ya se satura adiabáticamente y el resto de agua saldría condensada.

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