Лабораторная работа: Расчёт горения газового топлива. Определение состава и количества продуктов горения

Проверил:

Якубович Е.А.

Самара 2009 г.

Цель работы – изучить методы и освоить практические навыки расчётов горения топлива на примере сжигания смеси газов.

Основные понятия и определения:

1) Теплота сгорания топлива

2) Количество необходимого для горения окислителя

3) Теоретическая и калориметрическая температура горения

4) Энтальпия

1) Теплота сгорания топлива:

- для метана (полная реакция горения)

- (не полная реакция горения)

При горении топлива, выделяется большое количество тепла. Как видно из реакции в продуктах сгорания присутствуют пары воды. В зависимости от того, в каком виде водяной пар находится в дымовых газах, различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.

Высшая теплота сгорания ( ) соответствует условию, при котором продукты горения охлаждаются до (293 К), а пары воды конденсируются и охлаждаются до . При этом выделяется две составляющие тепла: теплота нагрева с 293 К до 373 К (418 кДж/кг),а также скрытая теплота парообразования испарения 2256,8 кДж/кг. Итого выделяется 2675,5 кДж/кг.

Низшая теплота сгорания () соответствует условию, при котором содержащаяся в продуктах сгорания влага в виде пара охлаждается до температуры и не конденсируется. При этом выделяется:

,

На практике в реальных условиях к сожалению, выделяется только низшая теплота сгорания.

2) Количество необходимого для горения окислителя (воздуха):

Количество окислителя определяется по уравнению реакции горения. Определённое количество является теоретическим. Для реального сжигания всегда подают несколько большее количество окислителя, т.к. есть потери . На 10 – 20 % больше.

Коэффициент избытка воздуха:

- реальный объём, - теоретический объём.

3) Температура горения: теоретическая и калориметрическая :

Необходимость введения двух определений связано с двумя возможными подходами процесса горения. А именно, с учётом или игнорированием затрат тепла на диссоциацию продуктов сгорания. Соответственно различают: теоретическую и калориметрическую температуру горения топлива:

- теплота диссоциации.

4) Энтальпия :

Это понятие является одним из фундаментальных в теплотехнике и термодинамике. По определению энтальпия представляет из себя произведение теплоёмкости на температуру:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--