Questão 2.2: Uma turbina a gás, estacionária de pequeno porte e baixa emissão, opera a plena carga ( 3.950 kW ) em uma razão de equivalência de 0,300 com vazão de ar de admissão de
. A composição equivalente do combustível é
. Pede-se; a) Determinar a vazão de combustível e a razão ar-combustível na operação da turbina;
b) Admita que o gerente substituiu o combustível original por um biodiesel,
,
b) Admita que o gerente substituiu o combustível original por um biodiesel,
Passo 1
O enunciado diz que a turbina opera à plena carga (
kW) com razão de equivalência
e vazão de ar admitido de
. O combustível é etileno, cuja fórmula empírica equivalente é
. No item (a) queremos a vazão de combustível
e a razão ar-combustível
em massa.
Passo 2
Primeiro determinamos a reação estequiométrica completa para
. Em mol:
Para cada mol de etileno consumimos 3 mol de
. No ar, a fração molar de
é 0,21, logo para obter 3 mol de
precisamos de
Em massa, tomando massa molar do ar como
a massa de ar estequiométrica por kmol de
é
Como
, a razão ar-combustível estequiométrica em massa é
Passo 3
Com razão de equivalência
definimos
Logo a razão ar-combustível real é
Passo 4
Dada a vazão de ar
, a vazão de combustível é
Passo 5
Não é possível resolver o item (b) porque o enunciado está incompleto e não especifica o que deve ser calculado para o biodiesel
.
Resposta
a) Vazão de combustível
razão ar-combustível
b) Não há dados suficientes para resolver o item (b).