6 • Combustion
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6.2 Application du premier principe
à la combustion
où nous avons défini :
[6.13]
sont respectivement les enthalpies des réactifs et des produits
ramenées à une mole de combustible et Q et W sont les chaleur et énergie mécanique échangées avec l’extérieur par mole de combustible. Pour
le calcul de
, les ν ri et les ν pi sont les coefficients stœchiométriques de la combustion.
À titre d’exemple, la combustion du méthane avec 50 % d’air en excès
[6.9] conduit à :
[6.14]
Il faut être vigilant car dans le calcul des enthalpies des réactifs et des
produits, il faut prendre les enthalpies molaires des espèces correspondant aux conditions de température et de pression de ces espèces. Or ces
conditions sont généralement différentes dans les deux flux entrants et
sortants.
6.2.2 Variations d’énergie cinétique non négligeables
Dans le cas d’un cycle de Joule pour statoréacteur discuté dans le chapitre 5, il faut tenir compte des vitesses différentes en entrée et en sortie.
Si l’on considère le système ouvert complet depuis les admissions d’air
et de combustible jusqu’au refoulement des produits de la combustion,
l’équation [6.10] devient :
[6.15]
où les M ri et M pi sont les masses molaires des réactifs et des produits.
Pour un statoréacteur idéal, il n’y a pas de puissance mécanique si bien
que W = 0 et l’ensemble est adiabatique si bien que Q = 0. Dans le
comb
Q
Q
n
=
1
m
r
r i r i
i
H
H
=
= n
Â
1
q
p
p i p i
i
H
H
=
= n
Â
et
r
p
H
H
et
r
p
H
H
4
2
2
2
2
2
2
CH
O
N
CO
H O
O
N
3
3 3 ,76
2
3 3 , 7 6
r
p
H
H
H
H
H
H
H
H
H
=
+
+ ¥
=
+
+
+ ¥
2
2
1
1
ˆ
ˆ
0
2
2
q
m
pi
ri
ri ri
pi pi
ri ri
pi
pi
i
i
i
i
V
V
Q W
H
H
M
M
=
=
= + + n
- n
+ n
- n
Â
Â
Â
Â