TD 1 Combustion M1+corrigé [PDF]

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Université des Sciences et de la Technologie d’Oran – Mohammed Boudiaf Faculté de Génie Mécanique Département de Génie Mécanique Master 1 Energétique et Installations Thermiques 2016/2017 TD Combustion Exercice 1 Soit un combustible solide constitué à l’état brut de 48,5% Carbone, 3,6% hydrogène, 4% Oxygène, 6,1% de soufre volatile et de 6,3% d’eau sous forme d’humidité. Après combustion on récupère 33% de cendre. Déterminer la composition chimique de la fumée. Exercice 2 L’analyse des produits de combustion d’un charbon avec l’air donne 71,1% Carbone, 1,7% Azote, 5,3% hydrogène, 20% Oxygène et 1,9% de soufre volatile alors que les cendres représentent 36%. Le combustible à l’état brut présente 18% d’humidité. Donner la composition chimique de ce charbon à l’état brut. Exercice 3 Soit un gaz naturel ayant comme constitution en fractions molaires ce qui suit : 1,87 % C3H8, 1,9 % C4H10, 5.41 % C2H4, 80,62 % CH4 en plus de l’azote N2. Le gaz brule dans de l’air et la combustion produit 7,8 % CO2, 0.2 % CO, 7 % O2. Calculer les rapports A/F massique et molaire et déduire le coefficient d’excès d’air. Déterminer la quantité de produits de réaction formés à partir de 100 m3 de carburant à 300 °k et 1 atm. Exercice 4 On introduit dans une chambre de combustion du Butane (C4H10) à 25°C et de l’air pur à 7°C. En supposera que la combustion se fait avec une quantité d’air excédentaire égale à 50 % et le débit massique de propane est égal à 0,025 kg/min. Ainsi, l’analyse des produits de réaction révèle que : 80 % de l’hydrogène provenant du fuel produira de l’H2O. 20 % de l’hydrogène provenant du fuel produira du OH. 70 % du carbone provenant du fuel produira du CO2. 30 % du carbone provenant du fuel produira du CO. Ecrire l’équation de réaction Butane /air pour un mélange stœchiométrique. Déduire les rapports (air/fuel) molaire et massique pour un mélange stœchiométrique. Ecrire l’équation de réaction Butane /air avec les 80% d’excès d’air. Déduire le rapport (air/fuel). Quel est le débit d’air nécessaire à cette combustion. Exercice 5 Calculer la température de la flamme adiabatique de la combustion complète d’un mélange strict composé de propane avec une quantité théorique d’oxygène pur (C3H8/O2) initialement à 298.15°K, 1atm.



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