>	restart:#"m09_p31"

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

A la boca de un mechero de 1 cm de diámetro llega una mezcla de 0,015 l/s de acetileno y 0,2 l/s de aire, todo ello a 92 kPa y 20 ºC. Se pide:
 1. Exceso de aire teórico.
 2. Incremento molar debido a la reacción.
 3. Número de Reynolds a la salida.
 4. Sabiendo que la velocidad de deflagración laminar es de 1,5 m/s, determinar la geometría de la llama.
 5. Temperatura de la llama.
 6. Calor generado.

Datos:

>	su1:="Aire":su2:="H2O":fuel:=C2H2:dat:=[D=0.01*m_,Vf=0.015e-3*m_^3/s_,Va=0.2e-3*m_^3/s_,p0=92e3*Pa_,T0=(20+273)*K_,Vq=1.5*m_/s_];

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:Mf_:=rhs(Mf(fuel));

a) Exceso de aire teórico.

>	eq15_2;eq1_:=Ateo(fuel):evalf(%,2);eq2:=A=Va/Vf;eq2_:=subs(dat,eq2);eq3:=eq15_4;eq3_:=subs(A[0]=rhs(eq1_),eq2_,eq3);

b) Incremento molar debido a la reacción

>	eq:=eqMIX(a*fuel+a*A*(c21*O2+c79*N2)=[2,3,4,6]);sol1_:=solve(subs(dat,{eqNX,eqBC,eqBH,eqBO,eqBN,eq2}),{a,A,x[Comp[2]],x[Comp[3]],x[Comp[4]],x[Comp[6]]});i:='i':rel_mol:=sum(delta_[i]*x[Comp[i]],i=1..C_)/(a+a*A);rel_mol_:=subs(sol1_,rel_mol);

c)  Número de Reynolds a la salida.

>	eq4:=Rey=v*D*rho/mu;eq5:=v=(Va+Vf)/(Pi*D^2/4);eq5_:=v=evalf(subs(dat,rhs(eq5)));eq6:=subs(T=T0,p=p0,R=R[u]/Mm,eq1_12);eq7:=Mm=(Va*Ma+Vf*Mf)/(Va+Vf);eq7_:=subs(Mf=Mf_,Ma=M,dat,eq7):evalf(%,2);eq6_:=subs(Const,eq7_,dat,eq6);eq4_:=subs(eq5_,eq6_,dat,eq4);

d) Sabiendo que la velocidad de deflagración laminar es de 1,5 m/s, determinar la geometría de la llama.

>	eq8:=sin(alpha)=Vq/Vs;alpha:=arcsin(subs(eq5_,dat,Vq/v));H:='D/(2*tan(alpha))';H_:=subs(dat,H);

i.e. un cono de 7,6 mm de altura.

e) Temperatura de la llama.

>	eq15_7_2;PCI_:=subs(sol1_,PCI(eq)/a);eqTa_:=subs(sol1_,cpComp,dat,eqTa);

i.e., unos 2580 K.

e) Calor generado.

>	Q:=PCI*nf;nf:=p0*Vf/(R[u]*T0);nf_:=subs(Const,dat,nf);Q_:=subs(dat,PCI_*nf_);

i.e. unos 790 W.

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