Análisis 87: NO(g) en combustión de C8H18
C8H18 es quemado con aire seco en una cámara de combustión a presión constante de 15 bar, con un dosado relativo Fr =0.666. El combustible entra en estado líquido a 25ºC, mientras el aire entra a 327 ºC. Los productos de la combustión (N2, CO2, O2, H2O y NO) abandonan la cámara a 1527 ºC.
Determinar la concentración de oxido nítrico (NO) en los productos de combustión. Obtener el flujo de calor transferido al exterior de la cámara de combustión por kg de combustible.
(Introduction to Internal Combustion Engines de Richard Stone)
Temperatura adiabática sin disociación química:
En kJ/mol de fuel:
En kJ/kg de fuel:
En la realidad, la concentración de NO será menor que su concentración de equilibrio, ya que las velocidades de reacción para su formación son bajas y el tiempo de residencia en la cámara de combustión será insuficiente para alcanzar el equilibrio.
Este caso analizado, es aplicable a la combustión en turbinas de gas, donde la combustión es a presión constante. Si se estuviera considerando un motor alternativo, entonces sería necesario emplear las energías internas, no las entalpías. Además, debido a que en la formación de NO no cambia el número total de moles de productos,
entonces en la formación de NO, no afectaría la presión a la que se encuentre la cámara de combustión.
La temperatura adiabática de la llama, considerando el proceso de disociación química:
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