Termodinamica 2 Laboratorio 1

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA II
EXPERIENCIA: ANÁLISIS DE GASES DE COMBUSTIÓN

1. INTRODUCCIÓN

Mediante el presente trabajo damos muestra de cómo se muestra la determinación volumétrica porcentual de los gases producto de la combustión aplicando el procedimiento de análisis de gases con equipo digital (BACHARAT). El analizador de gases consta de una serie de sensores y elementos que nos van apermitir leer diferentes parámetros y valores de un vehículo a analizar, uno de ellos son las revoluciones del motor y el sensor de temperatura de aceite, los cuales ya estuvieron instalados antes de la experiencia.

El analizador de gases DIGas 4000 nos permitió medir 4 gases homologados (solicitados) por el
Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones: HC, CO, CO2, O2. Cabe precisar que elcuadro de la toma de datos presentado en este trabajo solo se muestra la medición de los tres últimos gases.
Como anexo presentamos, el Decreto Supremo 047-2001 – MTC, en el anexo 2 menciona los procedimientos de prueba y análisis de resultados, donde nos muestra los requerimientos para un automóvil está lista para pasar un análisis de gases.

2. OBJETIVOS GENERALES

 Determinar el volumenporcentual de los gases producto de la combustión
 Aplicar los procedimientos del Análisis de Gases basándose en el Bacharat.

3. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Debido al inadecuado mantenimiento de los vehículos automotores por una falta de control y crecimiento del parque automotor, en los últimos años, ha generado un incremento sustantivo en los niveles de contaminación ambiental producidos por elfuncionamiento de los motores de dichos vehículos, en especial en las zonas urbanas, derivando de esta situación efectos nocivos para la salud de las personas. Considerando que existen diversos elementos contaminantes producidos por la combustión y citando como ejemplo al monóxido de carbono (CO) como un gas que presenta gran toxicidad. Es un producto de la combustión incompleta de los combustibles abase de hidrocarburos. Si se respira en niveles elevados, el monóxido de carbono puede causar la muerte por envenenamiento en pocos minutos.

Por tal motivo, el Estado vio por conveniente fijar los Límites Máximos Permisibles de emisiones contaminantes producidas por vehículos automotores que circulen en la red vial nacional; así como de aquellos que van a incorporarse al parque automotornacional.

4. PROCEDIMIENTO TABLAS Y CALCULOS

 PROCEDIMIENTO DE TOMA DE MUESTRA

a) Conectar la Manguera y Termocupla.
b) Presionar la Tecla ON OFF.
c) Esperar 60 seg para el calentamiento del analizador.
d) Verifique que aparezca en la pantalla “Error No Detectado”.
e) Seleccionar el combustible.
f) Colocar el tubo de la toma de muestra en la maquina a analizar y presionar, se activa la bomba desucción.
g) Esperar que las lecturas en la pantalla se estabilice.
h) Presionar (Run) para apagar la bomba de succión.
i) Para almacenar la información de la prueba, presionar “S”.







 TABLA DE DATOS

RPM
% CO
% CO2
% O2
3850
5.25
10.3
0.12
3240
0.78
10.5
3.23
3100
1.43
11.7
4.4
2940
2.15
12.2
0.15
2550
1.38
11.7
3.62
2360
1.45
12.7
0.38
2298
0.14
11.4
5.5
2140
0.8413.2
0.09
1110
0.17
11.4
6.3



 DETERMINACIÓN DE LA ECUACIÓN

Para 3850 RPM

CO2=10.3% O2=0.12% CO = 5.25% N2= 84.33%

ECUACIÓN REAL

CXHY + a(O2 + 3.76N2) = 10.3CO2 + 0.12O2 + 5.25CO +LH2O + 84.33N2

Balance:

C: x =10.3 + 5.25 x = 15.55
H: y = 2L y = 37.5
O: 2a = 2*10.3 + 2*0.12 + 5.25 + L L = 18.75
N: 2a * 3.76 = 2*84.33 a = 22.42

ECUACIÓN TEÓRICA

C15.55H37.5 + b(O2 +3.76N2) = mCO2 + nH2O +zN2

Balance:
C: 15.55 = m m = 15.55
H: 37.5 = 2n n = 18.75
O: 2b = 2m + n b = 24.92
N: 2*3.76*b = 2z z = 93.7

Luego:

(Ra/c)real = 22.42*(2*16+3.76*14.2)/(12*15.55+37.5*1) = 8.54

(Ra/c)teorico= 24.92*(2*16+3.76*14.2) / (12*15.55+37.5*1) = 9.49

% Error = (9.49-8.54)*100%/ 9.49 = 10.01%

Para 3240 RPM

CO2=10.5% O2=3.23% CO = 0.78% N2=...