generaciÓn de potencia o empuje en motores de …

Problemática El uso de combustibles fósiles a lo largo de varias

décadas ha provocado diversas efectos tanto económicos como ambientales al igual que estos

combustibles son fuentes de energías no renovables.

Objetivo

Generar propulsión en Motores de Combustión Interna utilizando biocombustibles para turbinas de gas modelo J34-D de uso aeronáutico y motores alternativos con ciclo Diésel buscando igualar la potencia y empuje generados con combustible fósil.

Metodología

Medir la proporción óptima a utilizar de

biocombustibles cuando se mezclan con

combustibles fósiles

Elegir el producto agrícola óptimo a utilizar de acuerdo

al LHV que entrega el biocombustible

Genera el biocombustible Medición de parámetros termodinámicos

Realizar los cálculos correspondientes(Potencia empuje), porcentaje que se

utiliza de combustible orgánico

Calcular el peso del producto agrícola que

nos produzca un litro de biocombustible

Medición de emisiones

contaminantes

Obtención de propiedades mecánicas e

integridad estructural

Piñón (Jatropha) • Produce gran cantidad de semillas conteniendo 40 a 60% de su

peso en aceite

• Este arbusto crece rápido

• Empieza a producir semillas a los seis meses de sembrado

• Puede desarrollarse en tierras marginales prácticamente sin insumos

• Cumple con la especificación de no poner en riesgo la seguridad y soberanía alimentaria del país (LEY DE PROMOCIÓN Y

DESARROLLO DE BIOENERGETICOS (artículo 2) citada en la Constitución Política de los Estados Unidos

Mexicanos artículos 25 y 27 fracción XX)

VER ANEXO 1



MATERIAL TIPO DE MEDICION NORMA Probador de copa cerrada

pensky-martens Punto de inflamación ASTM D93

3 Termómetros Punto de inflamación ASTM D93 Capsula de porcelana. Porcentaje de humedad No aplicable Pinzas para capsula. Porcentaje de humedad No aplicable Horno. Porcentaje de humedad y

porcentaje de cenizas. ASTM D874

Desecador. Porcentaje de humedad y

porcentaje de cenizas. ASTM D874

Balanza analítica Porcentaje de humedad,

porcentaje de cenizas,

Índice de acidez

ASTM D874/ ASTM D664

El viscosímetro SVM 3000 Viscosidad cinemática ASTM D445 Crisol de porcelana. Porcentaje de cenizas ASTM D874 Pinzas para crisol. Porcentaje de cenizas ASTM D874 Mufla. Porcentaje de cenizas ASTM D874 Probeta. Porcentaje de cenizas ASTM D874 El analizador de azufre Mini-Z

de Rigaku Azufre ASTM D5453/ ASTM D4294

Matraz Erlenmeyer: 250 ml. Índice de acidez ASTM D664 Vaso Precipitado: 250ml. Índice de acidez ASTM D664 Bureta: 50 ml. Índice de acidez ASTM D664 Soporte Universal. Índice de acidez, Punto de

enturbiamiento ASTM D664/ ASTM D2500

Pinza mariposa. Índice de acidez ASTM D664 Gotero. Índice de acidez ASTM D664 Alcohol absoluto. Índice de acidez ASTM D664 Fenolftaleína. Índice de acidez ASTM D664 Solución de KOH. Índice de acidez ASTM D664 Tubo de ensayo de 25 x 150 mm

Punto de enturbiamiento ASTM D2500

Termómetro con escala de -10°C a + 100°C


Recipiente cilíndrico con agua y hielo picado


Estufa Punto de enturbiamiento ASTM D2500 Hidrocarburo Corrosión a la lámina de

cobre ASTM D130

Normas de calidad para la producción de

biocombustible. ASTM D93

ASTM D445 ASTM D664

ASTM D2500 ASTM D874

ASTM D5453 ASTM D4294 ASTM D130




El empleo de mezclas con mas de 30% de biodiesel puede presentar problemas de solidificación en frío, lo que obstruiría el sistema de alimentación de combustible del motor. Referencia: CONAE (Comisión nacional para ahorro de energía)

Peso del producto agrícola que nos produzca un litro de biocombustible y dar una conclusión si es o no, rentable, es decir cuantos gramos o kilogramos se necesita producir de materia agrícola para obtener un litro de biocombustible.

4.1 Kg por litro 1.5 toneladas de semilla por hectárea (zonas marginada) 5 toneladas de semilla por hectárea (zonas de riego)

Referencia: www.bioenergeticos.gob.mx/index.php/biodiesel/produccion-a-partir-de/jatropha.html Dato de SAGARPA

PESO DEL PRODUCTO AGRICOLA Calcular el peso del

producto agrícola que nos produzca un litro de

biocombustible

Turbina (Westinghouse J34)



Cálculos analíticos con combustible fósil JET A

h m

π

Cavion m/s

P0 KPa

T0 K

Den Kg/m3

MACH

PT0 KPa

TT0 K

PT1 KPa

TT1 K

PT2 KPa

TT2 K

WC KJ/Kg

NM 4.35 0 101.325 288.15 1.225 0 101.325 288.15 101.325 288.15 440.7 465.1 177.8

11200 4.35 203.2 21.9 215.35 0.3544 0.6909 30.13 235.9 29.9 235.9 131.0 380.7 145.6

TT3 (K))

PCI (KJ/Kg)

Cpg (KJ/KgK)) Kg

Rg (KJ/KgK))

f

PT3 (KPa)

WT (KJ/Kg)

PT4 KPa

TT4 (K)

πexp

TT5 (K)

PT5 KPa

T5 K

P5 KPa

700 43200 1.147 1.33 284.5 0.00807678 431.9 177.8 158.8 546.1 2.71 546.1 158.8 488.4 101.325

700 43200 1.147 1.33 284.5 0.01011717 128.4 145.6 57.8 574.3 2.22 574.3 57.8 451.2 21.9

T5real K

C5 m/s

DP %

Den Kg/Kg

Sthrust N

m Kg/s

Diámetro m

490.2 358.3 2 0.7262 361.19 41.86 0.6951

454.9 523.2 2 0.1691 325.30 46.47 0.9064



Medición de Biodiesel en Aeroreactor

FOSIL

m T T f mf mf Consumo Kg/s N Kgf Kg/s kg/s Kg/Nh

JETA 15120.00 1541.28

0.008077

0.3381

0.3381 0.08050 BIO10

41.86

15120.93 1541.38 0.006295 0.2635 0.2371 0.05646 BIO20 15119.97 1541.28 0.006423 0.2689 0.2151 0.05121 BIO30 15121.48 1541.44 0.006394 0.2676 0.1873 0.04460 BIO40 15124.66 1541.76 0.006478 0.2712 0.1627 0.03873

BIO100 15117.85 1541.06 0.006961 0.2914 0.0000 0.00000

Ahorro en un vuelo TIEMPO (h)

33000 3

Denominación PCI (KJ/Kg) B10 42390.4

B30 41240.0

B40 40605.4

B50 40089.1

B100 37517.4

JET A 43400



Perdida de Empuje

%

JETA 0.00

BIO10 4.32

BIO20 4.48

BIO30 4.56

BIO40 4.61

BIO100 4.73

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

0 1 2 3 4 5 6 7

ton

h

Masa de combustible en Relacion a tiempo de vuelo

JETA

BIO10

BIO20

BIO30

BIO40

Series7



Maquina Diésel

POT (HP) % perdida Diésel 300.29 0.0 B10 297.76 0.8 B20 291.07 3.1 B30 289.23 3.7 B40 287.38 4.3



Metodología






Genera el biocombustible Medición de parámetros termodinámicos



Calcular el peso del producto agrícola que

nos produzca un litro de biocombustible


contaminantes

Obtención de propiedades mecánicas e

integridad estructural

Equipo necesario: .

Invernadero, Planta de alambique (proceso de compra), compra y transporte de semilla aditivos(según 1)

Genera el biocombustible

GENERADILADES Descripción ALAMBIQUE DE 60 LITROS.

Configuración

Cobre/60-lts, Tamaño: A-100cm x A-115cm x L-56cm, cobre y asas de latón. Espesor: 1,1mm Peso Neto: 18,9Kg Precio: $25,000.0M.N

Accesorios se cobran por separado:

Decantador: Tamaño: A-28cm x A.-21cm, cobre, Espesor: 1,1mm, peso Neto: 1,7 kg. ($5,500.00) Criba: Cobre, concentrador de azúcar ($2,100.00) Termómetro: Cristal, encapsulado en latón, aplica a todos los modelos y dimensiones de alambiques ($1,100.00) Embudo: cobre ($800.00)

Alimentación. No necesaria Combustible

N/A

CONDICIONES N/A COSTO APROXIMADO

CON IVA Y CON TODOS LOS ACCESORIOS

$34,500.00

Banco de pruebas para MCI (en especial para una turbina J34D,) un turbina J34D y refacciones para cámara de combustión y calibrador de inyección

Medidor de emisiones contaminantes

Medición de parámetros termodinámicos


contaminantes


contaminantes

GENERADILADES

Descripción ANALIZADOR DE EMISIONES CONTAMINANTES EN

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA (TURBINA DE GAS, PREFERENTEMENTE MODELO J34)

Configuración

Auxiliar en la medición de emisiones contaminantes y oxigeno Sondas de medición de:

Monóxido de carbono Dióxido de carbono,

Partículas NOx Oxigeno

Temperatura de gases de escape. Vida útil mínima asegurada de 2 años

Gracias por su atención • Pablo A. Arizpe C. • Pedro Argumedo Teuffer • Enrique Johan Olivares Carrillo

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