¿Qué define la temperatura de llama adiabática?

¿ Qué define la temperatura de llama adiabática ?

En un caso que tengo que resolver, necesito describir la combustión de gas natural (gas natural de Groningen, para ser específicos). Sin embargo, tengo algunos problemas para entender la temperatura de llama adiabática, ya que en internet encuentro algunas temperaturas, pero me parece que dependería de las condiciones iniciales, como la temperatura de inicio y la mezcla de combustible-oxidante.

La combustión debería tener lugar dentro de una espuma cerámica, y estoy asumiendo que esto ocurriría isobárico a presión atmosférica, y la mezcla de gases insertada antes de la combustión estaría a temperatura ambiente. Necesito describir una situación estacionaria, en la que los gases de combustión perderán una cierta cantidad de calor de acuerdo con una fórmula dada para formar espuma (que emitirá la misma cantidad de energía a través de la radiación térmica).

¿La temperatura de la llama adiabática sería igual a la temperatura del gas de escape antes de la pérdida de calor hacia la espuma cerámica?

Δ T = q C pag ,
con Δ T el aumento de la temperatura de los gases de escape (en relación con la temperatura de la mezcla de combustible y comburente insertada) y q el poder calorífico neto del gas (teniendo en cuenta que la cantidad de moles cambia durante la combustión). ¿O es la temperatura de la llama adiabática algo completamente diferente?

La temperatura de llama adiabática T F está implícitamente dada por h F norte = h i norte + ∫ T i T F C pag norte d T dónde h norte es la entalpia de la especie norte y i / F denota inicial/final. Sin embargo, si el sistema pierde calor hacia el entorno, creo que es cuestionable calcular la temperatura adiabática de la llama. La derivación de la expresión integral, afaik, se basa en ∑ norte h F norte = ∑ norte h i norte . La fórmula que anotó podría ser la diferencia entre la temperatura final del gas (incluida la pérdida de calor) y el valor de temperatura que obtendría si tuviera una combustión adiabática + C pag constante
Gracias por su respuesta. Pero hasta ahora no he podido encontrar todos los valores de entalpía inicial de cada componente (a 298 K). Es por eso que asumí que el nivel de entalpía a 298 K para la mezcla de combustible y oxidante sería igual al nivel de entalpía a 298 K para los gases de escape, sin embargo, esto probablemente cae. Los valores de entalpía que encontré para los combustibles de hidrocarburos son los valores de entalpía de formación. Y para el cp tengo una tabla en la que se da con certeza para ciertos pasos de temperatura (el cp promedio).
Por cierto, su explicación no explica por qué dada la temperatura de la llama adiabática se dan como constantes en la literatura para la combustión estequiométrica con aire (79% N2 y 21% O2), para mí todavía me parecería que la temperatura inicial sería afectar esto.

Respuestas (1)

Su comprensión acerca de la temperatura de la llama adiabática es conceptualmente correcta, aunque la representación matemática de la temperatura de la llama adiabática que ha dado es solo una aproximación que nuevamente es lo suficientemente precisa para la mayoría de los propósitos prácticos. Puede hacerlo más preciso expresando los calores específicos de los gases de combustión (suponiendo que la mezcla es norte 2 , C O 2 , O 2 ) en función de la temperatura. Por supuesto, tendrá que iterarlo varias veces para obtener el valor final. También tendrá que usar una regla de mezcla para calcular la capacidad calorífica efectiva de la mezcla de gases. De hecho, la concentración de los componentes varía con el tiempo durante el proceso de generación de calor, pero se puede tomar la concentración final con fines computacionales.

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