MCG 2531 -THERMODYNAMIQUE II
Quizz #5 – Chapitre 12-1 et 12-2
Combustion
Lundi, 15 mars 2021
VOUS POUVEZ UTILISER VOS TABLES DU LIVRE
VOTRE SOLUTION DOIT ETRE REMISE SUR BRIGHTSPACE A
11:10AM, le 15 mars 2021
Problème
(100 points)
Dans le but de minimiser l’impact sur l’environnement, plusieurs villes dans le monde ont décidé de
convertir leur flotte d’autobus à l’option plus verte qui utilise du gaz naturel au lieu du diesel comme
carburant. Comparativement au diesel, le gaz naturel produit considérablement moins de particules
fines nocives pour la santé et l’environnement et aussi moins de NOx dans les produits de
combustion.
Cependant, le gaz naturel n’est pas une panacée, car il produit tout de même du CO2, comme tous les
hydrocarbures.
Examinons la combustion du gaz naturel, tel qu’utilisé dans ces véhicules en effectuant une
combustion non pas dans un moteur réel (piston-cylindre) mais plutôt dans une chambre à
combustion simple. L’analyse volumétrique sur une base sèche du gaz naturel révèle une
composition molaire de 90% CH4 , 4% CO2 et 6% N2 . On supposera que ce gaz naturel ne renferme
aucune forme d’eau. Ce gaz naturel est brulé avec 23% d’excès d’air, le tout entrant à 25°C dans la
chambre à combustion. Les produits sortent de la chambre à combustion à une température de 65°C.
a) Déterminer la masse volumique du gaz naturel à 101.3 kPa et 25°C. (25 points)
b) Déterminer la quantité d’air requise pour la combustion décrite ci-haut (i.e. avec 23%
d’excès d’air), en kmol d’air/kmol de carburant. (25 points)
c) Calculer le transfert de chaleur de la chambre à combustion, en kJ/kmol de carburant.
(50 points)
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