Pin
Send
Share
Send


A 2. táblázat a levegő összetételét mutatja:

2. táblázat: Oxidáns / levegő összetételeOxidánsN
kg / KGO
kg / KGN2
mol / Molo2
mol / molAir0.7670.2330.7900.210

Ebben az égési elemzésben csak a sztöchiometrikus égést elemezzük. Bemutatjuk az ilyen elemzés eredményeit, ideértve az égésgáztermékek összetételét tömeg és mól / térfogat alapon, az adiabatikus láng hőmérsékletet, a sztöchiometrikus arányt és az üzemanyag magasabb fűtőértékét (HHV).

A 3. táblázat az égésgáz-termékek összetételét mutatja tömeg alapján:

3. táblázat: Égési termékek súly alapján (tömegszázalék) FuelCO2H2OSO2N2O2Szén0.2950.0000.0000.7050.000Hidrogén0.0000.2550.0000.7450.000Sulfur0.0000.0000.3780.6220.000Faszén0.2490.0410.0050.7050.000Olaj0.2030.0790.0000.7180.000Fuel Gas0.1510.1240.0000.7250.000

A 4. táblázat az égésgáz-termékek összetételét mutatja térfogat vagy mól alapon:

4. táblázat: Égési termékek moláris alapon (mólarány) FuelCO2H2OSO2N2O2Szén0.2100.0000.0000.7900.000Hidrogén0.0000.3470.0000.6530.000Sulfur0.0000.0000.2100.7890.000Faszén0.1700.0680.0020.7590.000Olaj0.1330.1270.0000.7400.000Fuel Gas0.0950.1900.0000.7150.000

A szén, olaj és gáz tüzelőanyagként történő számításánál a szén a legnagyobb CO-tartalommal rendelkezik2 az égésgáztermékekben mind tömeg, mind mól alapon.

Az 5. táblázat az égési adiabatikus láng hőmérsékletet, sztöchiometrikus arányt és az üzemanyag magasabb fűtőértékét mutatja:

5. táblázat: Egyéb üzemanyag-jellemzőkFuelAdiabatic
Lánghőmérséklet (K) sztöchiometrikus arány
(Lásd az alábbi megjegyzést) HHV (kJ / kg) Szén2,46011.44432,779.8Hidrogén2,52534.333141,866.8Kén1,9724.2929,261.3Szén2,48410,48732,937,9 Olaj2,48414,58047,630,0Fuel Gas2,32717.16750,151,2 Megjegyzés: az üzemanyag-tömeg teljes égéséhez szükséges levegő. Így 1 kg széndioxidhoz 11,444 kg levegő szükséges a teljes, ideális égéshez.

Ma a globális felmelegedés egyre nyilvánvalóbb, és azt mondják, hogy elsősorban a szén-dioxid okozza2 kibocsátást. Az itt bemutatott részletes égési elemzés nagyon hasznos lehet a különböző üzemanyag- és technológiai forgatókönyvek meghatározásában, amelyek a jelenlegi CO2 kibocsátást.

Instabilitások

Az égési instabilitások általában heves nyomásingadozások az égési kamrában. Ezek a nyomásingadozások elérhetik a 180dB-t is, és a ciklikus nyomás és hőterhelés hosszú távú kitettsége csökkenti a motor alkatrészeinek élettartamát. A rakétákban, mint például a Saturn V programban használt F1, az instabilitás az égési kamra és a környező alkatrészek súlyos károsodásához vezetett. Ezt a problémát az üzemanyag-befecskendező áttervezésével oldottuk meg. Folyékony sugárhajtású motorokban a cseppek mérete és eloszlása ​​felhasználhatók az instabilitás csökkentésére. Az égési instabilitás a NOx-kibocsátás miatt a földi gázturbinás motorokban komoly aggodalomra ad okot. Az a tendencia, hogy sovány, az egyenérték-arány kisebb, mint 1, hogy csökkentsék az égési hőmérsékletet és ezáltal csökkentsék az NOx-kibocsátást; azonban az égéségető karjának futtatása nagyon érzékenyvé teszi az égési instabilitást.

A Rayleigh-kritérium képezi a termoakusztikus égési instabilitások elemzésének alapját, és a Rayleigh-index alkalmazásával értékelik egy instabilitási ciklus alatt.

Ha a hőkibocsátás rezgései fázisban vannak a nyomásingadozásokkal, a Rayleigh-index pozitív, és a termoakusztikus instabilitás nagysága növekszik. Ha a Rayleigh-index negatív, akkor egymás után termoakusztikus csillapítás következik be. A Rayleigh kritérium azt sugallja, hogy a termoakusztikus instabilitást optimálisan lehet szabályozni úgy, hogy a hőkibocsátás oszcillációja 180 fokban van fázistól eltérő nyomás-oszcillációk mellett. Ez minimalizálja a Rayleigh-indexet.

Irodalom

  • Chang, Raymond. 2006. Kémia. New York: McGraw-Hill. ISBN 0073221031
  • Cotton, F. Albert és Geoffrey Wilkinson. 1988. Fejlett szervetlen kémia. New York: Wiley. ISBN 0471849979
  • Kuo, Kenneth Kuan-yun. 2005. Az égés alapelvei. Hoboken, NJ: John Wiley. ISBN 0471046892
  • Fordul, Stephen R., 2000. Bevezetés az égéshez. New York: McGraw-Hill. ISBN 0071169105
  • Warnatz, J., U. Maas és R.W. Dibble. 2006. Égés: Fizikai és kémiai alapok, modellezés és szimuláció, kísérletek, szennyezőanyagok képződése. Berlin: Springer. ISBN 3540259929

Pin
Send
Share
Send