Etapas de la combustión

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5.1 En relación a los conceptos Fundamentales estudiados en combustión premezclada turbulenta ¿cuál de las Siguientes afirmaciones es correcta?

-> El número de Reynolds es proporcional a la Intensidad de la turbulencia.

-> Un incremento en el número de Reynolds implica un Aumento en el rango de tamaños de torbellinos presentes en el citado flujo.

-> Se define la macroescala integral Lesp como El tamaño medio de los torbellinos más grandes.

-> La longitud de llama turbulenta es menor que la Laminar y tiene mayor rugosidad.

-> La velocidad de combustión turbulenta es mayor Que la laminar.

-> El concepto de frente de llama estabilizado que Se obtiene en el régimen laminar desaparece en el caso turbulento (cada punto e Instante tiene una velocidad, densidad…).

-> Una vez establecido el régimen turbulento, la Velocidad de combustión (dependiente también del tipo de combustible) es Creciente con el Reynolds.

-> Para cada diámetro del quemador se obtienen Curvas v-Re diferentes.

5.2 En relación a los diferentes RegíMenes existentes en combustión premezclada turbulenta ¿cuál de las Siguientes afirmaciones es correcta?

RÉGIMEN DE LLAMA ARRUGADA (PLISADA O DISTORSIONADA)

-> En el régimen de llama plisada, caracterizado por una escala integral espacial Grande (Torbellinos >> Frente de llama), se puede afirmar que el frente De llama aumenta y distorsiona (Tasa de combustión: Turbulenta > Laminar).

-> En el régimen de llama plisada, la turbulencia no afecta a los fenómenos de Transporte del frente de llama.

-> En el régimen de llama plisada, la zona de reactivos y productos están Totalmente separadas por el frente de llama.

RÉGIMEN DE LLAMA DISTRIBUIDA O ENSANCHADA

-> El régimen de llamas distribuidas se caracteriza por una escala integral Espacial pequeña (Torbellinos << Frente de llama).

-> En el régimen de llamas distribuidas aumentan los fenómenos de transporte Dentro de la llama.

-> En el régimen de llamas distribuidas el espesor de llama no se ve afectado y no Hay distorsión.

-> En el régimen de llamas distribuidas no hay grandes fluctuaciones de temperatura y concentración.

RÉGIMEN INTERMEDIO (Tratamiento mixto distorsionada-ensanchada)

-> En la mayoría de los casos de llamas premezcladas turbulentas pueden coexistir escalas Grandes y pequeñas, apareciendo tres zonas en el que el flujo: productos sin Quemar, productos quemados y una zona intermedia en donde el frente progresa Dejando alguna zona sin quemar.

5.3 En relación a la velocidad de Combustión premezclada turbulenta ¿cuál de las siguientes afirmaciones es Correcta?

-> La estimación de la velocidad de Combustión turbulenta uCT se puede realizar a partir del valor Correspondiente al caso laminar uCL. El método de cálculo se basa en Correlaciones para (uCT/uCL).

-> Su cálculo depende del régimen De combustión turbulenta (llamas plisadas y llamas distribuidas).

-> La solución De Damköhler para el cálculo de velocidad de combustión turbulenta no es válida En su extensión a flujo laminar, la relación de velocidades no tiende a 1 Cuando Re0 tiende a 0.

-> De manera general, todas las expresiones de (uCT/uCL) Indican que para escalas grandes se tiene una relación lineal con la intensidad Turbulenta (~Reynolds) mientras que para escalas pequeñas se tiene una relación Cuadrática con la intensidad turbulenta (~Reynolds0.5).

T6 LLAMAS DE DIFUSIÓN GASEOSAS

6.1 En relación a los conceptos Estudiados en llamas de difusión ¿cuál de las siguientes Afirmaciones es correcta?

-> El proceso De mezcla es debido al intercambio de cantidad de movimiento flujo Saliente-ambiente y la convección natural.

-> Dosado, Composición y temperatura cambian punto a punto.

-> La reacción Química ubicada en el frente de llama alcanza una temperatura máxima similar a La temperatura adiabática para dosado estequiométrico.

-> En este Tipo de proceso, el fenómeno físico más rápido es el de reacción.

-> En este Tipo de proceso, las tasas de reacción química son similares a un caso de Premezclada.

-> El proceso Está controlado por el proceso de mezcla combustible-oxígeno.

-> Para Describir físicamente el problema, las variables relevantes son el campo de Velocidades (u,v) y el campo de fracciones másicas (Yf,Ya).

-> En un caso Isodenso e inerte, independientemente de la posición axial, la componente axial De la velocidad es siempre más importante que la componente radial (sino sería No-inerte).

6.2 La fracción másica de combustible en la Línea central del chorro:

-> Es igual Que uCL/u0 para cualquier valor de x/d0.

-> Alcanza un Mínimo para valores de x/d0 elevados.

-> Alcanza un Máximo para valores de x/d0 menores a 3/32 Re0.

-> Es menor que uCL/u0 para valores iniciales de x/d0.

-> Es menor que uCL/u0 para valores elevados de x/d0.

6.3 En un chorro gaseoso laminar (inerte e Isodenso) ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

-> El gasto Másico que atraviesa una sección normal al eje es lineal con la variable axial X y proporcional a la viscosidad para valores de x/d0 Suficientemente altos.

-> Para Valores dados de x y de Re0, si aumenta d0 disminuye la Tasa de mezcla.

-> Para un Valor dado de x/d0, si aumenta Re0 disminuye la tasa de Mezcla.

6.4 En un chorro gaseoso laminar (inerte e Isodenso) ¿cuál de las siguientes afirmaciones NO es correcta?

-> Aumentar Re0 Conlleva un mayor engolamiento del aire debido a que la viscosidad también Aumenta. [Corrección: la viscosidad es uniforme]

-> Para un Valor dado de x/d0, si aumenta Re0 aumenta la tasa de la Mezcla.

6.5 El cociente Entre longitud de llama y diámetro se escala:

-> En el caso Laminar de manera inversamente proporcional a Yf,est y proporcional Al número de Re0.

-> Aumenta de Forma proporcional a Re0 en el caso laminar, siendo independiente de Este parámetro en el caso turbulento.

6.6 En relación a las carácterísticas de un chorro Gaseoso turbulento en condiciones inertes ¿cuál de las siguientes Afirmaciones es correcta?

-> La solución Del chorro turbulento es similar (o se obtiene a partir de) a la del chorro Laminar, sustituyendo en la solución teórica μ por μT y Re0 Por ReT.

-> El número De Reynolds turbulento es constante para cualquier sección transversal del Chorro.

-> La tasa de Mezcla en un chorro turbulento es independiente de la velocidad de inyección.

-> El cociente Entre μT y μ es igual al cociente entre el Re0 y el ReT.

6.7 En un chorro gaseoso turbulento, la Viscosidad que controla el flujo:

-> Es Independiente de la viscosidad del combustible.

-> Depende de La velocidad de inyección.

-> Depende del Diámetro del orificio.

6.8 El chorro gaseoso turbulento inerte No-isodenso, se calcula:

-> Cambiando El diámetro geométrico por el equivalente y la densidad de la especie inyectada Por la del aire (la temperatura de inyección no influye).

6.9 Suponiendo una llama de difusión Turbulenta ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

-> Existe una Parte importante no-visible fuera del frente de llama.

-> El campo de Velocidades es similar al caso inerte.

-> Los efectos De la turbulencia son análogos al caso inerte.

-> La fracción Molar de la especie oxígeno en el interior de llama es 0.

-> La fracción Molar de la especie combustible en el frente de llama es 0.

-> La fracción Molar de la especie oxígeno en el frente de llama es 0.

-> La fracción Molar de la especie productos en el frente de llama es máxima.

-> La fracción Molar de la especie combustible en el exterior de la llama es 0.

-> La fracción molar de la especie CO2 es nula en el interior de la Llama (dosados ricos).

-> La fracción molar de la especie agua es nula en el exterior de la llama (dosados pobres).

-> El problema Del chorro en reacción hay que resolverlo numéricamente acoplando relaciones de Estado y ecuaciones de conservación.

-> Debido a la Combustión hay un aumento del tamaño del chorro.

6.10 En la llama de difusión turbulenta la Velocidad en el eje es:

-> Mayor que en el chorro inerte debido al cambio de densidades inducido por la Combustión.

-> Mayor que la del chorro inerte debido al aumento de temperatura inducido por la Combustión.

6.11 Considerando la correlación de Delichatsios, así como la definición del número de Froude que se propone para el cálculo de la longitud de Llama de un chorro gaseoso turbulento reactivo ¿cuál de las Siguientes afirmaciones es correcta?:

-> La longitud de llama está controlada por el flujo de cantidad de movimiento si El número de Froude es mayor que 5 (si es menor o igual se ve afectada por la Flotación).

-> Si los términos gravitacionales son del orden de 10 veces mayor que los Términos de las fuerzas de inercia, la longitud de la llama se ve afectada por La flotación.

T8 EMISIONES CONTAMINANTES

8.1 En relación a las emisiones Contaminantes ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

-> En las Llamas de difusión, el hollín es la principal emisión contaminante.

-> Las Principales emisiones contaminantes para sistemas de conducción son el CO, HC, NOx, Partículas y SOx.

-> Las Emisiones contaminantes representan un porcentaje muy bajo, alrededor del 1% de Las especies que componen el gasto de escape de cualquier sistema de Combustión.

-> Las Emisiones contaminantes representan un porcentaje del 1% en masa de las Especies que componen el gasto de escape de cualquier sistema de combustión.

-> Considerando el peso relativo de diferentes sectores, el sector del transporte Representa casi la totalidad de las emisiones en los países desarrollados Respecto al resto de sectores.

-> Considerando el peso relativo de diferentes sectores, se puede determinar que Existe una relación inversa entre emisiones de transporte y de generación de Energía eléctrica en un país desarrollado.

-> La Velocidad de caída en aire en calma para una partícula es directamente Proporcional a su diámetro carácterístico.

-> Las Partículas se definen como cualquier material que se acumule en un medio Filtrante determinado tras diluir los gases de escape con aire filtrado limpio.

-> Las Emisiones contaminantes se miden en términos de fracción molar/ppm o fracción Másica y también según el índice de emisiones y calor liberado.

-> Las dos Metodologías más importantes para la medida de la cantidad de humos emitida en El gasto de escape de un sistema de combustión se fundamentan en la atenuación De la luz y en la cuantificación de la mancha del gasto de escape sobre un Filtro.

-> La cinética Química es una aproximación suficiente para determinación precisa de los NOx y El CO.

-> En Condiciones de alta temperatura en cámara junto con dosados pobres, el Mecanismo de generación de NO principal es el de vía térmica.

-> En Condiciones de dosado pobre y baja temperatura en la cámara de combustión el Mecanismo de generación de NOprincipal es la vía N2O.

-> En zonas de Alto HC y dosado relativo en la cámara de combustión, el mecanismo de Generación de NO principal es el súbito.

-> El Mecanismo de generación por vía térmica depende fundamentalmente de la temperatura Y la concentración de O2.

-> La tecnología de “Fuel Staging” para la reducción de NO se basa en la inyección De aire secundario con el fin de pasar de un dosado pobre a uno rico.

-> La tecnología de “Air Staging” para la reducción de NO se basa en la inyección De combustible con el fin de pasar de un dosado rico a uno pobre.

-> Cuando el Dosado de operación es rico, la reducción de NO por efecto de la temperatura al Realizar recirculación de gases es prácticamente despreciable.

-> En la Reducción selectiva no-católica (SNCR) de los NOx, la temperatura de los gases De escape tiene una influencia pequeña en la cantidad de NOx reducida.

8.2 El tiempo de residencia junto con la Presión y temperatura determinan el proceso de formación-oxidación del CO de Tal forma que:

-> Con tiempos De residencia cortos se puede asumir que el proceso está gobernado por la Cinética química.

-> Con tiempos De residencia largos se puede asumir que el proceso está gobernado por el Equilibrio químico.

-> Con tiempos De residencia largos si la temperatura en el proceso de combustión baja, la Concentración de CO se reduce.

-> En las mismas condiciones de presión, temperatura y tiempo de residencia, con Dosados pobres se tiene menores emisiones de CO que con dosados ricos porque se Da una mejor oxidación.

-> En las mismas condiciones de presión, temperatura y tiempo de residencia, con Dosados ricos se tiene mayores emisiones de CO2 que con dosados Pobres porque se da una mejor oxidación.

8.3 En relación a las emisiones de hidrocarburos Sin quemar ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

-> Los hidrocarburos sin quemar son un contaminante poco habitual en sistemas de Combustión en condiciones de diseño.

-> En un motor De encendido provocado, los hidrocarburos sin quemar son debidos a la absorción Por película de aceite y también al corto circuito o el apagado de la llama.

-> Existe una Distancia mínima conocida como una distancia de extinción, en la que se produce Un balance entre la transmisión de calor del gas a la pared y calor liberado en La reacción a partir de la cual la llama se apaga.

-> En las mismas condiciones de presión, temperatura y tiempo de residencia, con Dosados pobres se tiene menores emisiones de HC que con dosados ricos porque se Da una mejor oxidación.

8.4 En una llama de difusión estacionaria Diésel:

-> Los Percusores para la formación de hollín se dan en la zona premezclada rica, zona De dosado en torno a 4.

8.5 En relación a las emisiones de partículas ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

-> Las Emisiones de partículas son sistemas monodispersos con diferentes tamaños Carácterísticos que vienen condicionados por diferentes factores como la Temperatura de escape.

-> La Composición química de una partícula depende de las condiciones de operación Del sistema de combustión y fundamentalmente de la temperatura de escape.

-> En el Proceso de generación de partículas se tiene dos procesos, por un lado de Formación del hollín y por otro un proceso de enfriamiento y dilución.

-> La Composición de una partícula tiene dos tipologías de componentes, orgánica como El hollín e inorgánica como los sulfatos.

-> Las Partículas en el escape son el resultado de los procesos que generan hollín Dentro de la cámara de combustión y de la interacción de los gases de escape Con la atmósfera.

8.6 En relación a las emisiones de NOx ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

-> La generación de NO por vía térmica se detiene por encima de 2500k.

-> Las Tecnologías para reducir los NOx por vía térmica se basan en la reducción de la Temperatura de combustión mediante un aumento de la Cp de la mezcla de gases Recirculados y el aire fresco.

-> El “reburning” promueve la estratificación de dosados con el fin de que la Temperatura sea lo más baja posible y de este modo los NOx por vía térmica sean Reducidos.

8.7 En los motores de encendido por Compresión, las partículas en escape presentan una distribución estadística en La que:

-> En masa Dominan las del modo de acumulación.

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