Enunciados, 10 MB - IqTMA-UVa - Universidad de Valladolid

2003-Jun-No:7 [Solución] [Tema 9] [Índice]
Con el objeto de estudiar el comportamiento de un reactor en previsión de que se
pueda producir una explosión en su interior, se pretende realizar un experimento
cargándolo con una mezcla de CH 4 y aire, provocando su ignición para iniciar la
reacción de combustión. La simulación del experimento, para predecir las
condiciones en que tendrá lugar, pretende realizarse mediante la aplicación de
los balances macroscópicos al sistema, tomando como volumen de control el
comprendido por las paredes del reactor y la salida, correspondiente al disco de
ruptura, por donde escaparán los gases de combustión al superarse una
determinada presión en su interior.
Simplificar los términos que aparecen en los siguientes balances
macroscópicos indicando si son NULOS/DESPRECIABLES (0) o A
CONSIDERAR (C) (Cada respuesta: +0.4/-0.4 Puntos).
dmCO2,
TOT
( m)
CO
2
: = −∆wCO
+ w
2 CO
+ r
2 CO2,
dt
(1) (2) (3) (4)
TOT
CH 4 + AIRE →
CO 2 + H 2 O
salida disco
de ruptura
z
CDM
z
:
dP
dt
(1)
= −∆
⎛
⎜
⎜
⎝
2
u ⎞
w
⎟
( )
u ⎟
− ∆ pS + F
⎠
(2) (3) (4)
( m)
− F + m
(5)
TOT
(6)
g
⎛
3
1 u ⎞
d
.
: (
)
( ˆ ) ( ˆ
(
E MECANICA K
A
⎜
w
⎟
TOT
+ ΦTOT
+
TOT
= −∆ − ∆ Φw
− ∆ Gw)
+ B
dt
⎜ 2 u
⎟
⎝ ⎠
(1)
(2) (3) ( 4) (5)
m)
− W − E
v
(6) (7)
ENERGIA :
dE
TOT
dt
(1)
⎛
1
= −∆(
Uw ˆ ) − ∆(
pVw ˆ ) − ∆
⎜
⎜ 2
⎝
(2) (3)
3
u ⎞
( )
w
⎟
m
( ˆ w)
Q + Q − W
u ⎟
− ∆ Φ +
⎠
(4) (5) (6) (7) (8)
O / C 1 2 3 4 5 6 7 8
CO 2
CDM Z
E. MECANICA
ENERGIA
Fenómenos de Transporte
Depto. Ingeniería Química. Universidad de Valladolid