>	restart:#"m15_p04"

>	read`../therm_chem.m`:with(therm_chem);with(therm_proc):

Determinar el aire teórico, el poder calorífico y el límite de ignición pobre en la combustión completa de los siguientes combustibles:

a) Metano.

b) Un gas natural conteniendo 85% de metano, 5% de etano, 5% de anhídrido carbónico y 5% de nitrógeno (en volumen).

c) Un gas ciudad compuesto de 50% de hidrógeno, 25% de monóxido de carbono, 15% de metano y 10% de nitrógeno (en volumen).

d) Un aire propanado sustitutivo del gas natural, de composición volumétrica 35% de propano, 10% de propileno y el resto de aire.

Datos:

>	su1:="Aire":su2:="H2O":dat:=[]:

Eqs. const.:

>	Adat:=get_gas_data(su1):Wdat:=get_gas_data(su2),get_liq_data(su2):get_pv_data(su2):dat:=op(dat),op(subs(g=g0,[Const])),Adat,SI2,SI1:

a) Metano.

>	eq1:=CH4+2*O2=CO2+2*H2O;eq15_2;eqA0_1:=Ateo(CH4):evalf(%,2);i:='i':eq15_5;PCS_1:=PCS(eq1);LIP:=1/(2*(1+A[0]));LIP_1:=evalf(subs(A[0]=rhs(eqA0_1),LIP));

i.e. el aire teórico es 9,5 mol por mol de metano, el poder calorífico superior es 890 kJ/mol, y el LIP 4,8% de metano en la mezcla.

b) Un gas natural conteniendo 85% de metano, 5% de etano, 5% de anhídrido carbónico y 5% de nitrógeno (en volumen).

Primero estudiamos el etano puro (el CO2 y el N2 no son combustibles)

>	eq2:=C2H6+(7/2)*O2=2*CO2+3*H2O;eqA0_2:=Ateo(C2H6):evalf(%,2);i:='i':PCS_2:=PCS(eq2);LIP_2:=evalf(subs(A[0]=rhs(eqA0_2),LIP));

Para la mezcla, pueden usarse dos métodos:

Método 1: mezcla ponderada de resultados

>

eqAs:=A=Sum(x[i]*A[i],i=1..C);eqPs:=PCS=Sum(x[i]*PCS[i],i=1..C);eqLs:='LIP=1/Sum(x[i]/LIP[i],i=1..C)';eqAs_:='0.85*rhs(eqA0_1)+0.05*rhs(eqA0_2)';eqAs__:=evalf(eqAs_);PCS_:='0.85*PCS_1+0.05*PCS_2';PCS__:=evalf(PCS_);LIP_:='1/(0.85/LIP_1+0.05/LIP_2)';LIP__:=evalf(LIP_);eqMs:=M=Sum(x[i]*M[i],i=1..C);eqMs:=M='0.85*rhs(Mf(CH4))+0.05*rhs(Mf(C2H6))+0.05*rhs(Mf(CO2))+0.05*rhs(Mf(N2))';eqMs:=%;

Método 2: combustible mezcla

>	eq3:=evalf(eq_fit(0.85*CH4+0.05*C2H6+0.05*CO2+0.05*N2+a*O2=b*CO2+c*H2O+d*N2));A0_3:=subs(dat,(-nulist(eq3))[2]/c21):A[0]=evalf(%,2);PCS_3:=PCS(eq3):PCS=evalf(%,3);LIP_3:=evalf(subs(A[0]=A0_3,LIP),2);

c) Un gas ciudad compuesto de 50% de hidrógeno, 25% de monóxido de carbono, 15% de metano y 10% de nitrógeno (en volumen).

>	eq3:=evalf(eq_fit(0.50*H2+0.25*CO+0.15*CH4+0.10*N2+a*O2=b*CO2+c*H2O+d*N2));A0_3:=subs(dat,(-nulist(eq3))[2]/c21):A[0]=evalf(%,2);PCS_3:=PCS(eq3);LIP_3:=evalf(subs(A[0]=A0_3,LIP));

d) Un aire propanado sustitutivo del gas natural, de composición volumétrica 35% de propano, 10% de propileno y el resto de aire.

>

eq3:=evalf(eq_fit(subs(dat,0.35*C3H8+0.10*C3H6+0.55*(c21*O2+c79*N2)+a*O2=b*CO2+c*H2O+d*N2)));A0_3:=subs(dat,(-nulist(eq3))[2]/c21):A[0]=evalf(%);PCS_3:=PCS(eq3):PCS=evalf(%);LIP_3:=evalf(subs(A[0]=A0_3,LIP));eqMs:=M='0.35*rhs(Mf(C3H8))+0.1*rhs(Mf(C3H6))+0.55*(c21*rhs(Mf(O2))+c79*rhs(Mf(N2)))':eqMs:=M=subs(dat,rhs(%));

>