|
|
Главная » 2010 » Февраль » 17 » Теплотворная способность
23:18 Теплотворная способность |
Теплотворная способность единицы топлива представляет количество теплоты, которое отдают продукты полного сгорания при охлаждении их до температуры, которую имела топливо-воздушная смесь до сгорания.
1. Одной температуры недостаточно для полной характеристики состояния охлаждённых продуктов сгорания. Нужно ещё указать давление или объём. Отсюда возникают два понятия о теплотворной способности:
а) при постоянном давлении Нр, когда охлаждённые продукты сгорания имеют давление, совпадающее с давлением смеси до сгорания;
б) при постоянном объёме Н„, когда равны объёмы охлаждённых продуктов сгорания и смеси до сгорания.
В расчёты тепловых агрегатов должна вводиться величина Нр, так как до поступления топлива в агрегат и после выхода из него продуктов сгорания то и другое находится под атмосферным давлением.
При опытном определении теплотворной способности в калориметре типа Юнкерса получается именно НР, а в калориметре с бомбой — Hv.
Практически поправки могут не вводиться, так как разница составляет для нефтяных топлив около 0,2%. Такого же порядка эта разница и для обычных газообразных топлив, хотя для чистых Н2 и СО она доходит до 0,4%. Отклонение 0,2% находится в пределах неточности опытного определения теплотворной способности.
2. Понятие о теплотворной способности предполагает, что водяной пар, образовавшийся при сгорании, может конденсироваться при
охлаждении продуктов сгорания, и тогда теплота конденсации выделяется и входит в величину теплотворной способности. Практически
удобнее не учитывать теплоту конденсации в составе теплотворной способности, так как теплота конденсации не используется в обычных тепловых агрегатах (котлах, печах, двигателях). Отсюда возникает введение условного понятия о низшей теплотворной способности QH, представляющей так называемую высшую, то есть собственно теплотворную способность Qe = Нр без теплоты конденсации.
3. Теплотворная способность газообразного топлива может быть определена как в калориметре, так и вычислением по составу. При вычислении обычно принимают теплотворную способность тяжёлых углеводородов равной теплотворной способности этилена С8Н4, так как в составе большую часть обычно составляет именно этилен и кроме того содержание в газообразных топливах невелико— обычно от 0 до 1% по объёму.
Теплотворная способность жидких топлив должна определяться только в калориметре. Вычисление по составу ненадёжно, так как обычно известен только элементарный состав, а между тем горючие элементы (С,Н) дают разное количество теплоты при сгорании, в зависимости от того, в состав каких химических соединений входят эти элементы. Не зная состава топлива по соединениям, точно нельзя учесть теплоту распада соединений на элементы. Среди существующих приближённых формул для вычисления теплотворной способности жидкого (и твёрдого) топлива по элементарному составу наибольшее распространение получила формула Менделеева.
4. При вычислении теплотворной способности по формулам и определении её в калориметрах предполагают начальную температуру перед сгоранием равной комнатной температуре 15-j-20°C. При других начальных температурах теплотворная способность имеет другую величину, вычисляемую по закону Кирхгоффа.
Площадь О—ап — а—t представляет количество теплоты, отдаваемое продуктами сгорания при охлаждении до 0°С, то есть теплотворную способность топлива.
В конце сгорания получим теперь температуру а при охлаждении до 0°С продукты сгорания отдадут количество теплоты, равное сумме теплотворной способности и теплоты подогрева смеси до Х°С. Поскольку теплотворная способность топлива определяется в калориметрах при комнатной температуре, то и средние теплоёмкости при подсчётах температуры сгорания следует отсчитывать от этой же температуры или от близкой к ней 0°С. Величина поправки, которую нужно было бы ввести в значение теплотворной способности при пользовании теплоёмкости от 0 составляет для нефтяных топлив около + 1%; такова же, примерно, поправка для водорода, а для СО около 0,6%.
5. При недостатке воздуха (а < 1) теплотворная способность, топлива не может быть использована полностью. Считая, что неполнота сгорания приводит к образованию только одного продукта неполного сгорания СО, находим соответствующую потерю теплотворной способности топлива и тогда нужно вводить в формулы для вычисления температуры сгорания условную теплотворную способность.
|
|
Категория: Двигатели внутреннего сгорания |
Просмотров: 2009 |
Добавил: Serg
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|
|
