Dpto. Termodinámica Aplicada
El presente laboratorio virtual muestra la representación del diagrama de combustión de Ostwald en base a la definición de un combustible. La aplicación permite introducir el valor de un punto de análisis de humos [%O2,%CO2] para representarlo en la gráfica y calcular las direrentes variables del proceso: exceso de aire, CO, etc.
Mostrar el diagrama de combustión de Ostwald asociado a un combustible.
Situar un punto de análisis de humos dentro del diagrama y determinar cómo es la combustión.
Calcular las diferentes variables del proceso de combustión: %CO, exceso de aire, volumenes de aire, etc.
Definir la composición másica del combustible.
La gráfica se refresca al salir de la casilla donde se edita el valor de la variable.
Las celdas con fondo gris son resultados, no se pueden editar.
Volumen de O2 teórico:
$$V_{O_{2}}=22.4({C}/{12}+{H}/{4}+{S}/{32}-{O}/{32}) [{Nm^3O_{2}}/{kg_{comb}}]$$
Volumen de aire teórico:
$$V_{t}={100}/{21}V_{O_{2}} [{Nm^3 aire}/{kg_{comb}}]$$
Volumen de humos secos:
$$V_{HS}=V_{N_2}+V_{CO_2}+V_{SO_2}={100}/{21}V_{O_{2}}+({S}/{32}-{O}/{32}) [{Nm^3 HS}/{kg_{comb}}]$$
Coeficiente de exceso de aire:
$$s={V_{real}}/{V_{t}}$$
Factor de exceso:
$$n=s-1$$
Exceso de aire (el exceso puede ser + o -):
$$e=V_{real}-V_{t}=nV_t=(s-1)V_t [{Nm^3 aire}/{kg_{comb}}]$$
Porcentaje máximo de CO2 en humos. Parámetro A (alfa):
$$A[%]=100{22.4({S}/{32}-{O}/{32})}/{V_{HS}}$$
Punto E: Intersección línea de aire con eje X.
$$E[%]={A}/{2+{A}/{100}}$$
Volumen de humos en una combustión completa: si todo el C se quema a CO2 el volumen de humos será el estequiométrico
más el exceso de aire introducido:
$$V^'_{\text"humos,completa"}=V_{HS}+ nV_t [{Nm^3 HS}/{kg_{comb}}]$$
Volumen de humos en una combustión incompleta: teniendo en cuenta las reacciones, un volumen igual a la mitad del
volumen de CO en los humos en oxígeno no habrá reaccionado y
saldrá por los humos, por tanto:
$$V^'_{\text"humos,incompleta"}=V_{HS}+ nV_t+{V_{CO}}/{2} [{Nm^3 HS}/{kg_{comb}}]$$
Tipo de definicion:
Definición en porcentajes másicos:
C [kgC/kgcomb] | H [kgH/kgcomb] | O [kgO/kgcomb] | S [kgS/kgcomb] | N [kgN/kgcomb] | H20 [kgH20/kgcomb] |
---|---|---|---|---|---|
0.8 | 0.2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
C [m3C/m3comb] | H [kgH/kgcomb] | O [kgO/kgcomb] | S [kgS/kgcomb] | N [kgN/kgcomb] | H20 [kgH20/kgcomb] |
---|---|---|---|---|---|
12 | 4 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Hd [kgHd/kgcomb] | Volumen de O2 mínimo [Nm3/kgcomb] | Volumen de aire mínimo [Nm3/kgcomb] | Volumen de humos secos [Nm3/kgcomb] | Volumen de humos húmedos [Nm3/kgcomb] | Alfa[%] | CO_max[%] | [%]O2_max |
---|---|---|---|---|---|---|---|
%O2 | %CO2 | Volumen de aire de exceso[Nm3/kgcomb] | Volumen de aire real[Nm3/kgcomb] | Exceso de aire[%] | %CO |
---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |