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Páginas: 8 (1800 palabras)
Publicado: 8 de julio de 2012
TAREA N°3 Equipo de procesos térmicos Alumno: Cesar Banda Huerta Docente: Carlos Rosales Huerta Fecha de entrega: 25/06/12
Acotación, Superficie Superficie Superficie Superficie
orden de superficies 1 culata sin agujero 2 manto cilíndrico 3 culata con agujero 4 agujero
Designación de variables dependientes format long syms TG; Designación de constantes sigma=5.669e-8; Dimensiones delcilindro Dext=2.52; Lext=6.5; espesorcil=0.2286; espesorcul=0.250; D1=2.0436; D4=0.400; L=5.9808; espext=9.6/1000; %areas A1=((D1)^2/4)*pi; A2=(D1/2)*(L)*2*pi; A4=((D4)^2/4)*pi; A3=A1-A4; área área área área culata , manto cilíndrico de agujero de culata con agujero 3.2801 [m^2] 38.3977[m^2] 0.1257 [m^2] 3.1544 [m^2] diámetro exterior[m] largo exterior[m] espesor manto del cilindro[m] espesor de laculata[m] diámetro interior[m] diámetro agujero [m] largo interior[m] espesor del casco[m]
Factores de forma definidos por formula R1=(D4/2)/L; R2=(D1/2)/L; x=1+(1+R2^2)/R1^2; z=D1/(2*L); Ffcircir=0.5*(x-(x^2-4*(R2/R1)^2)^0.5); (Factor de forma para dos circunferencias paralelas coaxiales) Ffcil=1-(1/(2*z))*((4*z^2+1)^(0.5)-1); (Factor de forma de un cilindro sobre sí mismo) Factores de formacalculados, el orden esta dado por la forma en que se Encontraron y calcularon
F41=Ffcircir; F42=1-Ffcircir; F43=0; F44=0; F21=(1-Ffcil)/2; F14=Ffcircir*A4/A3; F22=Ffcil; F11=0; F12=F21*A2/A1; F13=1-F11-F12-F14; F24=F42*A4/A2; F31=F13*A3/A1; F32=1-F31; F23=1-F21-F22-F24; F33=0; F34=0; Matriz de factores de forma Fform=[F11 F12 F13 F14;F21 F22 F23 F24;F31 F32 F33 F34;F41 F42 F43 F44]; La matrizde factores de forma es 0 0.08306570 0.02545686 %0.0283308 0.9724003 0.8338685 0.9745431 0.9716691 0.02647100 0.07988572 0 0 0.00112863 0.00317997 0 0
Comprobación de los factores de forma, para ver si la suma es 1. sumfacform=[0 ;0 ;0 ;0]; for i=1:4 for j=1:4 sumfacform(i,1)=sumfacform(i,1)+Fform(i,j); end end Resultado final de sumafacform=[1;1;1;1] lo cual es correcto. Datos de fabricaciónkrev=1.3; ec=0.45; ea=1; Con ambos datos tenemos que e=[ec; ec; ec; ea]; Casco exterior kext=40; ecasco=0.7; conductividad termina casco exterior emisividad del casco exterior Matriz de emisvidades conductividad térmica revestimiento emisividad de concreto emisividad del agujero
Datos combustibles gas natural, composición elemental y poder calorífico Xc=0.725; Xh=0.231; Xo=0.029; Xn=0.015;Hinf=43100; c=363.6/3600;
Poder calorifico inferior Masa combustible [kg/s]
Datos del aire, temperatura del aire (T0) lamnda=1.1; Cámara de combustión pcamara=1; Otros datos T0=15+273.15; hconv=3; Temperatura del ambiente [K] Coeficiente de convección natural sobre paredes exteriores Presión de la cámara de combustión exceso de aire
Cálculos de los gases que ingresanVae=(22.39/0.21)*(Xc/12.01+Xh/4.032-Xo/32); Volumen de aire estequeometrico 12.4480 [Nm^3/kg] Va=Vae*lamnda*mc; Volumen de aire 1.3830 [Nm^3/s] Gases de escape Vge=22.39*(Xc/12.01+Xh/2.016)+0.79*Vae; Volumen de los gases de escape estequeometrico 13.7510 [Nm^3/kg] Vgn=(Vge+(lamnda-1)*Vae); Gases de escape normal 14.9958 [Nm^3/s] Vgm=Vgn*mc; Flujo de gases de escape 1.5146 [Nm^3/s] Calculo de las composiciones en volumennco2=Xc/12.01; nh2o=Xh/2.016; nn2=0.79*lamnda*Vae/22.4; no2=0.21*(lamnda-1)*Vae/22.4; nt=nco2+nh2o+nn2+no2; Considerando combustión completa Yco2=nco2/nt; Fracción del co2 en los gases de escape 0.0902 Yh20=nh2o/nt; Fracción del h2o en los gases de escape 0.1711 0.0604 0.1146 0.4829 0.0117 moles totales 0.6695
Presión parcial para gases de escape (h20 y co2) Pco2=pcamara*Yco2; Presión parcialco2 0.0902 [atm] Ph20=pcamara*Yh20; Presión parcial h20 0.1711 [atm] Longitud media del haz LMH=3.6(V/L) LMH=3.6*((L*pi*D1^2/4)/(pi*D1*L+2*pi*D1^2/4)*3.2808); Calculo de la emisividad Necesitamos los siguientes variables para función de Tg LMHPh2o=Ph20*LMH; LMHPco2=Pco2*LMH; Datos supuestos Tg=1700; Tw1=1000; Tw2=1000; Tw3=1000; Tagu=450+273.15; Twi=[Tw1;Tw2;Tw3;Tagu]; Suponiendo temperaturas de...
Acotación, Superficie Superficie Superficie Superficie
orden de superficies 1 culata sin agujero 2 manto cilíndrico 3 culata con agujero 4 agujero
Designación de variables dependientes format long syms TG; Designación de constantes sigma=5.669e-8; Dimensiones delcilindro Dext=2.52; Lext=6.5; espesorcil=0.2286; espesorcul=0.250; D1=2.0436; D4=0.400; L=5.9808; espext=9.6/1000; %areas A1=((D1)^2/4)*pi; A2=(D1/2)*(L)*2*pi; A4=((D4)^2/4)*pi; A3=A1-A4; área área área área culata , manto cilíndrico de agujero de culata con agujero 3.2801 [m^2] 38.3977[m^2] 0.1257 [m^2] 3.1544 [m^2] diámetro exterior[m] largo exterior[m] espesor manto del cilindro[m] espesor de laculata[m] diámetro interior[m] diámetro agujero [m] largo interior[m] espesor del casco[m]
Factores de forma definidos por formula R1=(D4/2)/L; R2=(D1/2)/L; x=1+(1+R2^2)/R1^2; z=D1/(2*L); Ffcircir=0.5*(x-(x^2-4*(R2/R1)^2)^0.5); (Factor de forma para dos circunferencias paralelas coaxiales) Ffcil=1-(1/(2*z))*((4*z^2+1)^(0.5)-1); (Factor de forma de un cilindro sobre sí mismo) Factores de formacalculados, el orden esta dado por la forma en que se Encontraron y calcularon
F41=Ffcircir; F42=1-Ffcircir; F43=0; F44=0; F21=(1-Ffcil)/2; F14=Ffcircir*A4/A3; F22=Ffcil; F11=0; F12=F21*A2/A1; F13=1-F11-F12-F14; F24=F42*A4/A2; F31=F13*A3/A1; F32=1-F31; F23=1-F21-F22-F24; F33=0; F34=0; Matriz de factores de forma Fform=[F11 F12 F13 F14;F21 F22 F23 F24;F31 F32 F33 F34;F41 F42 F43 F44]; La matrizde factores de forma es 0 0.08306570 0.02545686 %0.0283308 0.9724003 0.8338685 0.9745431 0.9716691 0.02647100 0.07988572 0 0 0.00112863 0.00317997 0 0
Comprobación de los factores de forma, para ver si la suma es 1. sumfacform=[0 ;0 ;0 ;0]; for i=1:4 for j=1:4 sumfacform(i,1)=sumfacform(i,1)+Fform(i,j); end end Resultado final de sumafacform=[1;1;1;1] lo cual es correcto. Datos de fabricaciónkrev=1.3; ec=0.45; ea=1; Con ambos datos tenemos que e=[ec; ec; ec; ea]; Casco exterior kext=40; ecasco=0.7; conductividad termina casco exterior emisividad del casco exterior Matriz de emisvidades conductividad térmica revestimiento emisividad de concreto emisividad del agujero
Datos combustibles gas natural, composición elemental y poder calorífico Xc=0.725; Xh=0.231; Xo=0.029; Xn=0.015;Hinf=43100; c=363.6/3600;
Poder calorifico inferior Masa combustible [kg/s]
Datos del aire, temperatura del aire (T0) lamnda=1.1; Cámara de combustión pcamara=1; Otros datos T0=15+273.15; hconv=3; Temperatura del ambiente [K] Coeficiente de convección natural sobre paredes exteriores Presión de la cámara de combustión exceso de aire
Cálculos de los gases que ingresanVae=(22.39/0.21)*(Xc/12.01+Xh/4.032-Xo/32); Volumen de aire estequeometrico 12.4480 [Nm^3/kg] Va=Vae*lamnda*mc; Volumen de aire 1.3830 [Nm^3/s] Gases de escape Vge=22.39*(Xc/12.01+Xh/2.016)+0.79*Vae; Volumen de los gases de escape estequeometrico 13.7510 [Nm^3/kg] Vgn=(Vge+(lamnda-1)*Vae); Gases de escape normal 14.9958 [Nm^3/s] Vgm=Vgn*mc; Flujo de gases de escape 1.5146 [Nm^3/s] Calculo de las composiciones en volumennco2=Xc/12.01; nh2o=Xh/2.016; nn2=0.79*lamnda*Vae/22.4; no2=0.21*(lamnda-1)*Vae/22.4; nt=nco2+nh2o+nn2+no2; Considerando combustión completa Yco2=nco2/nt; Fracción del co2 en los gases de escape 0.0902 Yh20=nh2o/nt; Fracción del h2o en los gases de escape 0.1711 0.0604 0.1146 0.4829 0.0117 moles totales 0.6695
Presión parcial para gases de escape (h20 y co2) Pco2=pcamara*Yco2; Presión parcialco2 0.0902 [atm] Ph20=pcamara*Yh20; Presión parcial h20 0.1711 [atm] Longitud media del haz LMH=3.6(V/L) LMH=3.6*((L*pi*D1^2/4)/(pi*D1*L+2*pi*D1^2/4)*3.2808); Calculo de la emisividad Necesitamos los siguientes variables para función de Tg LMHPh2o=Ph20*LMH; LMHPco2=Pco2*LMH; Datos supuestos Tg=1700; Tw1=1000; Tw2=1000; Tw3=1000; Tagu=450+273.15; Twi=[Tw1;Tw2;Tw3;Tagu]; Suponiendo temperaturas de...
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