Introdução à combustão, Notas de aula de Termodinâmica Aplicada

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Máquinas

Térmicas I

PROF. GUILHERME AZEVEDO OLIVEIRA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA INSTITUTO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS E EXATAS – ICTE UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO

Aula 1 - Combustão

COMBUSTÃO - BIBLIOGRAFIA

1. SONNTAG, R.; BORGNAKKE, C. Fundamentos da Termodinâmica, 8 .ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2012.

2. MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N.; MUNSON, B. R.; DeWITT, D. P. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos: termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor, 1 .ed. Editora LTC, 2012.

3. MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N.; BOETTNER, D.D., BAILEY, M.B., Princípios de Termodinâmica pra Engenharia, 7 ed, Editora LT, 2012

4. TURNS, S.R., Introdução à Combustão: Conceitos e Aplicações, Editora Mc Graw Hill, 2013.

POR QUÊ ESTUDAR COMBUSTÃO???

• O processo é essencial para o funcionamento de muitas máquinas
• Motores
• Aprendizado de princípios termodinâmicos e reações químicas

• Quando uma reação química acontece, as ligações entre as moléculas dos REAGENTES são quebradas e os átomos e os elétrons reagrupam-se formando os PRODUTOS.
• O processo de combustão envolve a oxidação dos constituintes do combustível que são oxidáveis
• Portanto pode ser modelado como uma reação química
• Cada elemento (átomo) se conserva durante a reação
• O processo de combustão resulta em liberação de energia (na forma de CALOR ) COMBUSTÃO

• EXEMPLOS

COMBUSTÃO 2 2 C  O  CO 2 C  1 2 O  CO 2 2 S  O  SO 1 kmol de C reage com 1 kmol de O 2 para formar 1 kmol de dióxido de carbono 12 kg de carbono reage com 32 kg de oxigênio para formar 44 kg de dióxido de carbono Reagentes Produtos

VÍDEO – TIPOS DE COMBUSTÍVEL

COMBUSTÍVEIS

COMBUSTÍVEIS

• Pode-se formar NO e NO 2 e N 2 O –
  • Causam irritabilidade
  • Degradam camada de ozônio
• Presença de água em combustíveis
  • Diminui poder calorífico
  • Aumenta temperatura do ponto de orvalho, causando maiores problemas de corrosão

COMBUSTÍVEIS

• Ponto de fulgor : é a temperatura do combustível na qual, sob a ação de uma chama escorvadora sobre a superfície líquida do mesmo, provoca uma ignição e combustão transitória. Importante propriedade para a segurança de armazenamento.
• Ponto de ignição : temperatura do combustível na qual a chama escorvadora provoca uma combustão continuada sobre a superfície do mesmo. Líquidos: Propriedades de combustíveis líquidos

COMBUSTÍVEIS Líquidos

GASOLINA : Octano DIESEL : Dodecano GÁS NATURAL : Metano 8 18 C H 12 26 C H 4 CH COMBUSTÍVEIS Líquidos OBS: na prática os combustíveis não são puros Metanol : 3 CH OH Etanol : 2 5 C H OH

COMBUSTÍVEIS Líquidos