> | restart:#"m15_p40" |
> | read`../therm_chem.m`:with(therm_chem);with(therm_proc): |
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En un combustor a presión atmosférica se queman 10 litros por minuto de etileno a 20 ºC con un 150% de aire teórico a 400 ºC, saliendo los productos a 1200 ºC. Se pide:
a) Aire teórico y límite de ignición pobre.
b) Poder calorífico y temperaturas de combustión adiabática.
c) Composición a la salida.
d) Calor intercambiado.
e) Temperatura de rocía a la salida.
Datos:
> | su1:="Aire":su2:="H2O":fuel:=C2H4:dat:=[V=(0.010/60)*m_^3/s_,e=0.5,Tef=(20+273)*K_,Tea=(400+273)*K_,Ts=(1200+273)*K_]; |
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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) Aire teórico y límite de ignición pobre.
> | eq1:=eq15_2;eq1_:=Ateo(fuel);LIP:=(1/2)/(1+A[0]);LIP_:=subs(eq1_,LIP);eq15_4;A_:=solve(subs(A[0]=rhs(eq1_),dat,eq15_4),A);Percent_fuel:=1/(1+A);Percent_fuel_:=1/(1+A_); |
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Nótese que se está lejos del LIP.
b) Poder calorífico y temperaturas de combustión adiabática.
c) Composición a la salida.
> | eq:=eqMIX(a*fuel+a*A_*(c21*O2+c79*N2)=[2,3,4,6]);sol1_:=solve(subs(A[0]=rhs(eq1_),dat,{eqNX,eqBC,eqBH,eqBO,eqBN}),{a,x[Comp[2]],x[Comp[3]],x[Comp[4]],x[Comp[6]]});PCI_:=subs(sol1_,PCI(eq)/a);eq15_7_4;eqTa_:=subs(b=a*A_,sol1_,cpComp_,c[p,fuel]=0,c[p,Air]=c[p,N2],Tef_=T25,Tea_=Tea,dat,eq15_7_5); |
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i.e. unos 2220 K.
d) Calor intercambiado.
> | i:='i':eq15_6_1;eqqs_:=subs(b=a*A_,sol1_,c[pa]=c[p,N2],cpComp,c[p,fuel,mol]=0,Tef_=T25,Tea_=Tea,T=Ts,dat,c=0,d=0,eq15_6_0);eqqs__:=q[s]/a=subs(sol1_,rhs(eqqs_)/a);n:='n':n[fuel]:=p0*V/(R[u]*T0);n_[fuel]:=subs(dat,n[fuel]);Q:=n[fuel]*q[s]/a;Q_:=subs(dat,n_[fuel]*rhs(eqqs__)); |
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i.e. salen unos 3,9 kW de calor.
e) Temperatura de rocía a la salida.
> | eq8_2;Trocio_:=solve(subs(dat,eval(subs(x[v,sat]=x[H2O],sol1_,p[v]=pv,p=p0,dat,eq8_2))),T);Trocio=TKC(Trocio_); |
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