Meghatározás égési hőmérséklet - studopediya
Különbséget kaloriméter, az elméleti és a tényleges égési hőmérsékletet.
Kiszámításánál a kalorimetrikus égési hőmérséklet Feltételezzük, hogy minden keletkező hőt a teljes tüzelőanyag elégetését fűtésére használják az égéstermékek. A hőveszteség a környezetet, hogy nulla. Disszociációja égéstermékei magas hőmérsékleten nem tekinthető.
Kiszámításakor az elméleti égési hőmérséklete hőveszteség a környezet is nullának de eltérően a kalorimetriás számítása égési hőmérséklet ebben az esetben tekinthető endoterm disszociációs magas hőmérsékletű égéstermékek képződnek.
Számított égési hőmérséklet figyelembevételével van meghatározva a hőátadást az égési zónától.
A kaloriméter és az elméleti égési hőmérséklet, számított a feltétellel, hogy az üzemanyag teljesen elégetjük a elméletileg szükséges égési levegő térfogata, és a levegő hőmérsékletét és a tüzelőanyag a radon 0 ° C-on, természetesen csak attól függ a tüzelőanyag-összetétel és fontos termikus jellemzői a tüzelőanyag, különösen akkor, ha az üzemanyag-választás a magas hőmérsékleten végrehajtott eljárások.
Amikor a tüzelőanyag elégetése a felesleg levegő és az alkalmazás a technika fűtési levegő és üzemanyag kaloriméterrel és az elméleti égési hőmérséklet függ nemcsak a tüzelőanyag-összetétel, hanem a feltételek égetés.
Egy még nagymértékben függ az égési feltételeket, és különösen a design az égéstér, a tényleges égési hőmérséklet.
A juttatott hő mennyisége, hogy az égéstermékek és biztosítja számukra, hogy a kívánt fűtési hőmérséklet meghatározható a hőegyensúly az égési folyamat.
Valós körülmények között, égés az üzemanyag áramlás nem azonnali, így az égési folyamat zajlik egyszerre egyrészt, hő, másrészt - hőteljesítmény a környezetbe az égési zóna. Az egyik rész ad le hőt fűtésére alkalmasan működő szervek, a másik pedig a hőveszteség.
Magas hőmérsékleten a disszociációs egyes komponensek az égéstermékek, amelyek kíséri felszívódását bizonyos mennyiségű hőt.
Így a tényleges körülmények fűtési az égéstermékek csak egy része a keletkezett hő az égés során, egyenlő a különbség a hőbevitel az összes forrásból származó, és az összeget a hőáramlás és a hőátadás a disszociációt.
- nettó fűtőértéke egységnyi tömegű tüzelőanyag;
Q-felszabaduló hőmennyiség idején égés közegben,
körülvevő égési zóna és egységnyi tömegére üzemanyag;
qdiss hő értéknél költött a disszociációs az égéstermékek, szintén egységnyi tömegére üzemanyag
írhat
(6) egyenlet az úgynevezett hő egyensúly egyenlet az égési folyamat: a bal része - az érkezési hő, jobb - hőfogyasztás.
Mivel bármely testhőmérséklet emelkedése határozza meg juttatott hő mennyisége, hogy a szervezetbe a tömege és termikus kapacitása, párosulva egyenletek:
és az üzemanyag égési hőmérséklet emelkedés § őket bármely kezdeti hőmérséklete a termékek lesznek:
Ha a kezdeti hőmérséklete veszi 0 0 C, akkor a fenti egyenlet:
A juttatott hő mennyisége, hogy az égéstermékek, egyenlet szerint (39) a következő lesz:
Behelyettesítve ezt a kifejezést a (7) képletű, megkapjuk
Így a hivatalos megoldás a problémára találni az égési hőmérséklet egy nagyon határozott, ha az összes ismert mennyiségek (9) egyenletből. Ahhoz azonban, hogy határozza meg a tényleges égési hőmérséklet szükséges megtalálni a mennyisége hőleadás idején égés, azaz. E. meghatározásához az értéket q. Hasonlóképpen, hogy megoldja ezt a problémát még nem lehetséges.
Feltételezve, hogy az összes keletkező hő az égési folyamat teljesen jelentett csak termékek: .. Az égés, vagyis azt, hogy az égési folyamat zajlik adiabatikus körülmények között,
és ahelyett, hogy a (9) egyenletből kapjuk:
A kapott érték az úgynevezett az elméleti égési hőmérsékletet. Ez mindig magasabb, mint a tényleges égési hőmérséklet, által meghatározott képlet (9)
égéstermékek tartalmazó szén-dioxid (CO2) és a vízgőz (H2 O), melegítjük magas hőmérsékleten. Amikor ez megtörténik, a disszociációs CO2 és H2O, amely változást eredményezett térfogata az égéstermékek.
Továbbá, a hőmennyiség fogyasztott a hőmérséklet emelése a égéstermékek csökken, mivel a reakció a CO2-H2 0 vannak hőabszorpcióval disszociációs.
Az elméleti égési hőmérsékletet figyelembe véve kell meghatározni a disszociációs jelenség az égéstermékek.
Az égési hőmérséklet adiabatikus körülmények, által meghatározott kivéve a disszociáció jelensége égéstermékek nevezzük kalorimetriás égési hőmérsékletet.
Így qdiss = 0, és (11) képletű továbblép elemi kalorimetriás képlet:
Ha a tüzelőanyag-hőmérséklet és a robbanás belépő égési nulla, akkor = 0, és a
Mengyelejev javasolta, hogy hívják ezt a mennyiséget a tüzelőanyag zharoproizvoditelnostyu. „Miután tett egy új szót” zharoproizvoditelnost „- írta Mengyelejev - Azt akartam, hogy megfeleljen a feltételeket a nyelv, és a neve azonnal érthető.”
A fenti kifejezés lehet meghatározni kalorimetriás égési hőmérséklet számítással adatok alapján az elemi összetétele a tüzelőanyag és a fűtőértéke.
A mennyiségű égési termékek, azok térfogatot (vagy tömeget), és a készítmény a számítással meghatározott, mint fent látható. Hőkapacitás lehet találni az asztalon, ha ez nem függ a hőmérséklettől. A hatás a hőmérséklet olyan helyzethez vezet, ahol szükséges, hogy ismerjük a fajhő egy meghatározott hőmérséklet. Általában, a döntés lehetett volna elő, ha volt egy ismert formája a funkciót, amely meghatározza a hőkapacitás, mint a hőmérséklet függvényében. Ha ez a kapcsolat alábbi egyenlet fejezi ki
akkor az eredeti egyenletet átalakul az egyenlet a másodfokú tekintetében t:
Ha elfogadjuk azt az értéket a fajhő.
a mértéke általános egyenlet szerint az egyik nagyobb, mint a legmagasabb hatványkitevő t a kifejezés a fajhő. Az oldatot ezen egyenletek általános formáját nehézkes, vagy akár nem érhető el. Ebben az esetben, a problémát úgy oldja meg, egymást követő közelítés. Mindenesetre, az oldat valamennyi kívánt pontossággal.
Ha lehetséges lenne, hogy egy ilyen égési feltételeket, amelyek biztosítanák az összes szükséges, hogy elérjük a kaloriméter hőmérséklete követelményeknek, ez lenne a maximálisan elérhető hőmérséklet a tüzelőanyag elégetése az ideális feltételeket. Ennek eredményeként, az abszolút értéke az ilyen hőmérséklet függvénye lenne kizárólag a kémiai összetétele a tüzelőanyag, mivel ez határozza meg az összeg a égéshőt, a mennyiségét és összetételét az égéstermékek.
Nyilvánvaló, hogy egy ilyen hőmérséklet azonban szolgálhat egy nagyon fontos jellemzője az üzemanyag, ami mintha a felső határa elérhető hőmérséklet a tüzelőanyag elégetése minden körülmények között.
Ez a korlátozás csak akkor változik, ha ki vannak téve a tényezők nem közvetlenül kapcsolódik a tulajdonságok (kémiai összetétel) a tüzelőanyag. Ezeket a tényezőket kell tulajdonítani előzetes (pre-égés) fűtési tüzelőanyag és a levegő. Mivel köszönhetően ez a folyamat magában foglalja a fűtési egy további hőmennyiséget, és a kaloriméter hőmérséklete emelkedik. De ebben az esetben ez már nem jellemző az üzemanyag, és egyre inkább függ a feltételeit az égetés.
Hátrahagyni a kaloriméter hőmérséklete értelemben üzemanyag jellemzőit, mindig meg kell meghatározni szigorúan azonos a hasonló tüzelőanyagkategóriák feltételekkel. Mint ilyen körülmények között elfogadott az alábbiak szerint:
1) és az üzemanyag-hőmérséklet 0 ° C;
2) a levegő mennyisége megegyezik a fent meghatározott, mint az elméleti, azaz a minimális szükséges teljes oxidációja minden éghető komponensek a tüzelőanyag ..;
3) égés történik közvetlenül megelőzően a teljes oxidációt:
4) égési hidrogén képződéséhez vezet a H2 O a gőz állapotban, úgy, hogy a hőmennyiség felszabaduló egyenlő az alsó határ a fűtőérték;
5) az összes extrahált hő kommunikál égéstermékek és töltött csak a hőmérséklete emelkedjen.
Bármilyen eltérés ezen feltételek megváltoztatja a meghatározott érték a hőmérséklet és csökkentsük az értékét, mint az összehasonlító jellemzőit a tüzelőanyag.
Valóban, előmelegítés egy üzemanyag és a levegő, ahol az égési termékeket ismertetnek további felszabaduló hőmennyiség az előbbi reakció alatt növeli a hőmérsékletet a kaloriméter. Bevezetés a keveréket alkotó tüzelőanyagot és a levegő mennyisége nagyobb, mint az elméleti, növekedést okoz a tömege égéstermékek, és ezáltal csökkenti a kaloriméter hőmérséklete.
Mindkét lehetséges variációk kapcsolódnak égési feltételek, és így az érték a kaloriméter hőmérsékletének határozunk meg, ezek a tényezők, nem minden jellemző az üzemanyag, de csak égő ez bizonyos körülmények között eltérő a standard.
Tekintsük a példát meghatározására kalorimetrikus égési hőmérsékletet.
Példa. Határozza meg a benzol kalorimetriás égési hőmérséklet C6 H6. tartalmaz 92,3% C, és 7,7% H,
A 100 kg tartalmazott üzemanyag:
Oxigén égéshez szükséges:
Égési S. 7,69 mól
Ugyanaz N. 1,93 mol
A oxigén belép nitrogén