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Método de Newton-Raphson para hallar la Temperatura Adiabática de la Flama

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Método de Newton-Raphson para hallar la Temperatura Adiabática de la Flama

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Se aplica el Método iterativo de Newton-Rapshon para hallar la solución, cero o raíz de una ecuación cuya única variable es la temperatura adiabática de la flama.

Se aplica el Método iterativo de Newton-Rapshon para hallar la solución, cero o raíz de una ecuación cuya única variable es la temperatura adiabática de la flama.

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Método de Newton-Raphson para hallar la Temperatura Adiabática de la Flama

  1. 1. Aplicación del Método de Newton- Raphson para el cálculo de la Temperatura Adiabática de la Flama Elaborado por: Miguel A. Pacheco
  2. 2. El presente trabajo tiene como finalidad mostrar el importante papel que juegan los métodos numéricos en la resolución de problemas de ingeniería. En este caso, se utilizará el método iterativo de Newton- Raphson para hallar la temperatura teórica de la flama. Objetivo
  3. 3. Marco teórico
  4. 4. Temperatura Adiabática de la flama Al quemar un combustible se libera una cantidad considerable de energía. En un proceso de combustión que tiene lugar adiabáticamente, sin trabajo mecánico (de flecha) y sin cambios involucrados en la energía cinética o potencial, a la temperatura de los productos se le refiere como ‘temperatura adiabática de flama o temperatura teórica de llama’. Se considera el supuesto de que los únicos términos de energía que intervienen son la energía interna y el trabajo de flujo.
  5. 5. La máxima temperatura adiabática de flama se alcanza cuando se quema el combustible con la cantidad teóricamente necesaria (estequiométrica) de oxigeno puro. La máxima temperatura adiabática de llama en aire corresponde a la combustión con la cantidad de aire teóricamente necesaria y es, evidentemente, mucho menor que la máxima temperatura de llama en oxigeno puro. ¿Por qué? Debido a la necesidad de emplear un exceso de aire para asegurar la combustión completa.
  6. 6. NOTA: El cálculo de la temperatura adiabática de flama se basa, en parte, en la suposición de que la reacción es completa. Debido a la disociación, la conversión completa de los reactantes en productos no se logra. Como consecuencia de la falla para lograr una conversión completa de los reactantes, la temperatura máxima de reacción no puede alcanzar el nivel de la temperatura teórica adiabática de la flama.
  7. 7. Aplicación del Método
  8. 8. Cálculo de la entalpía de la corriente de productos
  9. 9. Utilizaremos el método gráfico para elegir un valor con el cual iniciar con el proceso iterativo: -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 1575 1580 1585 1590 1595 1600 1605 Series1
  10. 10. Convergeeencia! Por tanto, las paredes del horno nunca estarán expuestas a temperaturas mayores a los 1319°C, siempre y cuando las propiedades de la alimentación y el aire permanezcan iguales.
  11. 11. Discusión La temperatura teórica de la flama es un parámetro importante que debe ser considerado al momento de elegir los materiales con los cuales se pretende construir un reactor, ya que se trata de la temperatura máxima que se puede obtener en la flama producida cuando se quema un gas con una cantidad de aire establecida. La temperatura adiabática de la flama debe ser siempre menor a la temperatura máxima permisible.

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