CAMARAS DE COMBUSTION

ANÁLISIS DE PROCESOS DE COMBUSTIÓN
(A TRAVÉS DE UN PROGRAMA DE CÓMPUTO)
por
María Angélica Juárez Sánchez
Tesis presentada para la obtención
del título de
Licenciatura en Ingeniería en Energía
Universidad Autónoma Metropolitana
Unidad Iztapalapa

_______________________________
Asesor: Alejandro Vázquez Rodríguez

____________________________________
Coasesor: Hernando RomeroParedes Rubio

MÉXICO D. F. 30 DE NOVIEMBRE DE 2003

INDICE
RESUMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
JUSTIFICACIÓN DEL TEMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
OBJETIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
INTRODUCCIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
I.

TEORIA DE LA COMBUSTIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.

PRINCIPIOS BÁSICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1

INTRODUCCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2

ELEMENTOS DEL PROCESO DE COMBUSTIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.3

COMBUSTIBLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.1

HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS Y AROMÁTICOS . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.1.1 ALCANOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.1.2 ALQUENOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 5
1.3.1.3 ALQUINOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.1.4 HIDROCARBUROS DEL BENCENO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3.2

FUENTES DE HIDROCARBUROS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3.3

PROPIEDADES DE LOS HIDROCARBUROS . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3.4

DERIVADOS OXIGENADOS DE LOS HIDROCARBUROS. . . . . . . . . . . 7
1.3.4.1 ALCOHOLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.

ESTEQUIOMETRIA DE LAS REACCIONES DE COMBUSTIÓN . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1
2.2

EXCESO DE AIRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3

RELACION AIRE-COMBUSTIBLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.4COMBUSTION INCOMPLETA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.5

AIRE HUMEDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.6

COMBUSTION COMPLETA CON EXCESO DE AIRE (AIRE HUMEDO) . . . . . . . 12

2.7

COMBUSTION INCOMPLETA CON EXCESO DE AIRE (AIRE SECO) . . . . . . . . 12

2.8

COMBUSTION INCOMPLETA CON AIRE ESTEQUIOMETRICO(AIRE HUMEDO) . 12

2.9

COMBUSTION INCOMPLETA CON EXCESO DE AIRE (AIRE HUMEDO) . . . . . . 12

2.10

ANALISIS DE ORSAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.11
3.

REACCION TEORICA O ESTEQUIOMETRICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

TEMPERATURA DE ROCIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

ANÁLISIS DEENERGÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.1

CALOR DE COMBUSTIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.2

TEMPERATURA ADIABATICA DE FLAMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.
5.

ANÁLISIS TERMOQUÍMICO DE SISTEMAS A VOLUMEN CONSTANTE . . . . . . . . . . 17

6.
II.

ANÁLISIS DE ENTROPÍA . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
ANÁLISIS DE DISPONIBILIDAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

DESARROLLO DEL PROGRAMA DE COMPUTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
ESTEQUIOMETRIA DE LA REACCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCIO . . . . . . . . . . . . . . . . ....