introducción a los combustibles

introducción a los combustibles

1. composición de los combustibles automotrices

   • naturales o primarios
     • Sólidos: carbón, madera, biomasa algunos metales (costo muy elevado) Uranio (elemento radiactivo que genera la fisión en un reactor nuclear)
     • Líquidos: Petróleo y sus derivados
     • Gases: Gas natural Gas licuado de petróleo (GLP)
   • artificiales o secundarios
     • Sólidos: coque (destilado de carbón de hulla) carbón vegetal (destilado de la madera a 250ºC) Aglomerado de hulla Biomasa residual (basura y residuos urbanos, estiércol, etc.)
     • Líquidos: Alcoholes (destilados de la biomasa) Aceites de nafta y benzol (destilados de petróleo)
     • Gaseosos: Destilados de madera Destilados de la hulla Destilados de naftas de petróleo
   • combustibles especiales
     • Este tipo de combustibles generalmente se utilizan para impulsar cohetes o en usos militares.
       • Líquidos: H2 liquido + O2 liquido Kerosene + O2 liquido Dimetilhidracina [ NH2-N(CH3)2] + N2O4
       • Sólidos: Perclorato amónico ( NH4ClO4) Pólvora (NaNO3 o KNO3 ,+ S + C )
   • composicion
     • La forma más común de indicar la composición de un combustible gaseoso es como porcentaje en volumen de cada uno de sus componentes en condiciones normales.
       • composicion de un gas natural

2. deflagración

   • Una deflagración es una combustión súbita con llama a baja velocidad de propagación, sin explosión
   • es un proceso de oxidación muy rápido y acelerado con producción de llama, pero se desarrollan a una velocidad todavía mayor y comprendida entre 1m/s y la velocidad del sonido.
     • el frente de llama avanza por fenómenos de difusión térmica.
       • ejemplos de deflagración
         • Encender una cerilla.
         • La combustión de mezclas de gas y aire en una estufa u horno de gas.
         • La mezcla de combustible-aire en un motor de combustión interna.
         • La rápida combustión de una carga de pólvora en un arma de fuego.
         • Las mezclas pirotécnicas en los fuegos artificiales o en los dispositivos o cartuchos de fragmentación de roca segura.
         • Choque violento de piedras o metales que puede generar chispas, especialmente si hay materiales inflamables alrededor o cerca.

3. Detonación.

   • comenzar un estallido. La noción está vinculada a fenómenos como la combustión y la explosión.
     • El comburente hace que el combustible se oxide rápidamente y libere energía, que por lo general se manifiesta como una llama.
       • Cuando la combustión se desarrolla a una velocidad subsónica y sin explosión, se habla de deflagración.
         • Las detonaciones transforman la energía contenida en un material dado, que se intercambia con el entorno a gran velocidad.
           • El poder detonante (la velocidad de detonación) de un material puede expresarse en metros por segundo.
         • Si la liberación de energía provocada por la combustión incluye desprendimiento de gases y calor, generando un estruendo y un aumento súbito de la presión, se produce una explosión.

4. clasificación del tipo de flama

   • Premezcla – llamas
     • cuando el combustible y comburente van mezclados previamente a la combustión, como en el caso de un mechero bunsen.
       • En estas llamas la combustión es más completa y permiten alcanzar mayores temperaturas, presentando otras características como la tonalidad azul.
   • Difusión – llamas
     • son las que se generan de forma natural cuando se encuentran el combustible y el aire sin mezcla previa en un mismo lugar.
       • momento en el que un gas inflamable se encuentra de forma natural con el oxígeno del aire.
         • La zona donde se produce este fenómeno se denomina zona de reacción, no es muy extensa y es donde se produce la combustión.

5. mezclas

   • Los motores trabajan quemando una mezcla de aire/combustible. Pues bien eso es la mezcla.
     • rica
       • Contiene más gasolina de la necesaria o falta aire.
         • Cuando la mezcla es rica se produce:
           • Ayuda a refrigerar el motor el combustible no quemado.
           • Aumento de potencia.
           • Una mezcla rica ligera es bueno para el motor.
           • Se llama mezcla estequiométrica a la combustión perfecta entre aire/combustible (14.8/1) Necesitamos 14,7 gramos de aire por cada gramo de combustible.
     • pobre
       • Contiene menos gasolina de lo debido o exceso de aire.
         • Cuando la mezcla es pobre:
           • Se reduce la potencia en el motor
           • Aumenta la temperatura del motor
           • En torno al 5% de exceso de aire, obtenemos el consumo mínimo de combustible. Por lo tanto ahorramos combustible.
           • Pero en exceso perjudica a la combustión y puede producir detonación en los pistones.

6. relación combustible aire

   • Es el número que expresa la cantidad, en masa o en volumen, de aire aspirado por un motor de combustión para una cantidad unitaria de combustible. Dicha relación es función del combustible, del tipo de motor, de su regulación y de la carburación
     • En los motores térmicos y, sobre todo, en los alternativos de tipo volumétrico, la reacción se desarrolla en condiciones muy especiales y variables
       • en el caso de encendido por chispa, las modalidades de inicio de la reacción determinan que adquieran gran importancia otros aspectos de la combustión, como la velocidad de la propagación de la llama y la inflamabilidad de la mezcla.
         • Es lógico que con una relación aire/combustible más baja que la estequiométrica (inferior a 14,7 para la gasolina) no todo el combustible podrá quemarse y una parte quedará sin quemar o parcialmente quemada, con formación de CO y HC.

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