Влияние диссоциации на температуру горения.

Тепло, выделяющееся при сгорании топлива, воспринимается продуктами сгорания, кото -рые нагреваются до определённой температуры называемой – температурой горения.

В реальных условиях не всё тепло, выделяющееся при горении, идёт на нагрев продуктов реакции, т.к. часть тепла передаётся экранной системе топочной камеры и некоторое количес -тво тепла теряется в окружающую среду; кроме того, при высоких температурах происходит диссоциация части продуктов сгорания (СО и Н О), сопровождающаяся поглощением тепла.

Ориентировочные границы областей диссоциации по температуре и давлению.

Диссоциация по своему эффекту эквивалентна процессу неполного сгорания.В этом слу -чае количества тепла, выделяющегося при реакции, будет меньше теплового эффекта на вели- чину количества тепла, затраченного на диссоциацию. Температуру горения для реальных условий можно определить из теплового баланса процесса горения:

Q + Q = Q + Q + Q (1)

где: Q – теплота реакции;

Qсм-энтальпия исходной горючей смеси;

Qг – энтальпия продуктов сгорания;

Qт – количество тепла, отдаваемого экранной системе и потерянного в окружающую среду;

Qд – количество тепла, затрачиваемого на диссоциацию.

Энтальпия продуктов сгорания будет:

Q =

где: - сумма произведений числа молей продуктов сгорания на их молекулярные теплоёмкости,

- температура горения.

В результате преобразования получаем:

= (2)

Из формулы (2) видно, что при определённом подогреве данной горючей смеси макси -мальное значение температуры горения получается в случае, когда Qт = Qд = 0. Температура горения, получаемая в отсутствие теплоотдачи в экранную систему и потерь тепла в окружаю- щую среду, но при учёте диссоциации, называется – теоретической температурой горения.

Определение теоретической температуры горения с учётом диссоциации является слож -ным расчётом, которым производят в следующей последовательности.

1) Для ряда температур в интервале, в котором ожидается искомая теоретическая темпера -тура горения, вычисляется равновесный состав продуктов сгорания исходной смеси по константам равновесия для всех возможных реакций.

2) Для каждого найденного равновесного состава продуктов сгорания подсчитывается энтальпия I.

3) В расчётном интервале как теоретическое выделяют такое значение температуре, при котором энтальпия продуктов сгорания оказалась равной сумме физической и химичес -кой энергии исходной смеси.

Поиск по сайту: