Análisis 67: Gas natural alimenta un motor de encendido por chispa, con presencia de disociación

Un gas natural alimenta un motor de encendido por chispa. La cámara de combustión se encuentra a 20 bar, siendo la temperatura de los gases de combustión de 1900 ºC. El dosado relativo es 1.0526. El aire está compuesto de N₂, O₂, CO₂, Ar y trazas de otros gases. La composición volumétrica del gas natural es mostrada a continuación:

• Metano --> 81.41 %

• Etano --> 9.87 %

• Propano --> 0.59 %

• Nitrógeno --> 0.18 %

• Isobutano --> 0.06 %

• n-butano --> 0.09 %

• Isopentano --> 0.03 %

• n-pentano --> 0.03 %

Reacciones de equilibrio químico a considerar:

• ½ H₂ <--> H

• ½ O₂ <-->O

• ½ N₂ <-->N

• H₂O <--> OH + ½ O₂

• CO₂ <--> CO + ½ O₂

• ½ O₂ + ½ N₂ <--> NO

• H₂O <--> H₂ + ½ O₂

Coeficiente de exceso de aire = 1/Fr = 0.95

Sin disociación química:

Con disociación química a 1900 ºC:

El balance de materia a temperatura adiabática (obtenida con el software):