6 • Combustion
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6.2 Application du premier principe
à la combustion
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peut s’écrire, en faisant intervenir les débits molaires sur les espèces
entrantes et sortantes et en tenant compte de la relation
, où
est le flux molaire et M est la masse molaire :
[6.10]
où les
sont les flux molaires entrants (réactifs : combustible et oxydant) et les
sont les flux molaires sortants (produits de combustion).
Avec notre règle de signe, les flux entrants sont positifs et les flux sortants sont négatifs. Les
sont les enthalpies molaires des différents corps présents dans la réaction.
6.2.1 Variations d’énergie cinétique négligeables
Supposant les variations d’énergie cinétique négligeables et divisant la
relation [6.10] par le flux de combustible entrant (
), on obtient :
[6.11]
où les ν ri et ν pi positifs sont les coefficients stœchiométriques de la réaction de combustion. Le signe moins devant les ν pi rend compte du fait
que les produits sortent du système. Cette équation peut s’écrire :
[6.12]
Figure 6.1 – Schéma de la combustion considérée en régime permanent
dans un système ouvert.
Chaleur
de combustion
Produits
Comburant
de combustion
Combustible
Produits
Réactifs
m nM
=
n
2
2
1
1
ˆ
ˆ
0
2
2
q
m
pi
ri
ri
ri
ri
pi
pi
pi
i
i
V
V
Q W
n H
M
n H
M
=
=
Ê
ˆ
Ê
ˆ
= + +
+
+
+
Á
˜
Á
˜
Ë
¯
Ë
¯
Â
Â
ri
n
pi
n
et
ri
pi
H
H
comb
n
comb
comb
1
1
0
q
m
ri ri
pi pi
i
i
Q
W
H
H
n
n
=
=
=
+
+ n
- n
Â
Â
0
r
p
Q W H H
= +
+
-