Топлива

Теоретический необходимое количество воздуха для сгорания

Общие требования к топливам

Дизельные топлива.

Цетановым числом называется про­центное (по объему) содержание цетана в смеси с альфа-метилнафталином, кото­рая имеет такую же склонность к вос­пламенению, как данное топливо. Напри­мер, если исследуемое топливо имеет та­кую же склонность к воспламенению, как смесь, содержащая 45 % цетана и 55 % альфа-метилнафталина, то его цетановое число равно 45

Цетан С₁₆Н₃₄—углеводород парафиновой группы: плотность 0,7733 г/см3; цетановое число 100; температура кипения 286,5 оС; теплота сгорания 44,2 МДж/кг. Альфа-метилнафталин С₁₁Н₁₀ — углеводород ароматической группы: плотность 1,0179 г/см³;цетановое число 0; температура кипения 241 °С; теплота сгорания 42 МДж/кг.

Газообразное топливо. Газообразное топливо является механи­ческой смесью различных горючих и инер­тных газов. В общем случае химическую формулу любого содержащего углерод С, водород Н и кислород О горючего или негорючего компонента, входящего в со­став газообразного топлива, можно пред­ставить в виде С _п Н _m О _r.

Например:

при п =1, m = О и r = 2 — получим формулу угле­кислого газа СО₂;

при п =2, m = 6 и r = 0 — химическую формулу этана С₂Н₆;

при п = 0, m = 2 и r =0 — химическую формулу водорода Н₂ и т. д.

Для оценки детонационной стойкости газообразных топлив ис­пользуется метановая шкала, в которой за 100 единиц принята детонационная стойкость метана СН₄, а за ноль — детонацион­ная стойкость водорода Н.

Наряду со специфическими требованиями к физико-химическим свойствам топлива, определяющим протекание рабочего цикла двигателя, ко всем жидким и газообраз­ным топливам в равной степени предъяв­ляют и общие требования, связанные с обеспечением надежной и бесперебойной работы двигателя.

Для предупреждения механического и коррозионного износа деталей двигате­ля, в первую очередь топливоподающей аппаратуры, содержание в жидких и газо­образных топливах механических приме­сей, воды и корродирующих веществ стро­го ограничено и допускается лишь в ни­чтожных количествах.

Основным условием эффективной и на­дежной работы двигателя внутреннего сгорания является применение топлив, ко­торые по своим физико-химическим свой­ствам соответствуют его конструкции и ус­ловиям эксплуатации.

В дизелях для сгорания топлива используется кислород воздуха, поступающий в цилиндр, в процессе наполнения.

Для полного сгорания 1 кг топлива, теоретический необходимое количество воздуха в - кг, определяется из выражения:

, кг

Тоже количество воздуха, выраженное в киломолях на 1 кг топлива:

, кмоль

где: 0,23 – массовое содержание кислорода в 1 кг воздуха;

0,21 – объемное мольное содержание кислорода в воздухе;

– количество киломолей С, Н, О в топливе.

Действительное количество воздуха для сгорания топлива (L)

К оэффициентом избытка воздуха (a) - называется отношение действительного количества воздуха, участвующего в сгорании 1 кг топлива, к теоретически необходимому количеству воздуха для полного сгорания.

Если a < 1, смесь называется богатой, если a >1 – бедной, при a = 1, смесь называется стехиометрической При заданных значениях a действительное количество воздуха для сгорания 1 кг топлива в дизеле определяется как:

L = a×L_О, кг/кг

Дата добавления: 2014-11-09