Топливо и смазочные материалы. Милованов А.В - 6 стр.

UptoLike

Теплота сгорания топлива. Условное топливо. Количество воздуха необходимое для горения топ-
лива.
О качестве топлива судят по его теплоте сгорания. Для характеристики твердых и жидких видов то-
плива служит показатель удельной теплоты сгорания, который представляет собой количество теплоты,
выделяемое при полном сгорании единицы массы (кДж/кг). Для газообразных видов топлива применя-
ется показатель объемной теплоты сгорания, представляющий собой количество теплоты выделяемое
при сгорании единицы объема (кДж/м
3
). Кроме того, газообразное топливо в ряде случаев оценивают по
количеству теплоты, выделяемой при полном сгорании одного моля газ (кДж/моль).
Теплоту сгорания определяют не только теоретически, но и опытным путем, сжигая определенное
количество топлива в специальных приборах, называемых калориметрами. Теплоту сгорания оценива-
ют по повышению температуры воды в колориметре. Результаты, полученные этим методом, близки к
значениям, рассчитанным по элементарному составу топлива.
При сжигании одинаковых масс различных видов топлива выделяется различная теплота сгорания.
Поэтому для удобства сравнительной оценки введено понятие условного топлива. За единицу его при-
нято топлива, при полном сгорании 1 кг или 1 м
3
которого выделяется 29307,6 кДж. Таким топливом
является донецкий каменный уголь.
Горениехимический процесс соединения горючего вещества и окислителя. Практически горение
представляет собой окисление топлива кислородом воздуха. В результате этого процесса выделяется
определенное количество тепловой энергии и резко повышается температура.
Процесс горения топлива может протекать как при не достатке, так и при избытке окислителя. Топ-
ливо полностью сгорает при стехиометрическом соотношении топлива и окислителя, которое соответ-
ствует уравнениям химических реакций окисления горючих элементов. Для того чтобы судить о полно-
те сгорания топлива, необходимо знать: количество воздуха, теоретически необходимого для горения
топлива; действительное количество воздуха, которое потребуется для полного сгорания топлива; тео-
ретическую температуру горения; состав продуктов сгорания.
Количество кислорода, теоретически необходимое для сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива
может быть подсчитано на основании стехиометрических соотношений для реакций горения элементов
горючей массы топлива. Исходя из этого, для полного сгорания 1 кг топлива рассматриваемого элемен-
тарного состава потребность кислорода может быть определена по следующей формуле
100
OS8H2,67С
т
++
=Q
.
В этом случае предполагается, что содержащийся в топливе кислород полностью затрачивается
на горение. В действительности же при сжигании топлива подводится не чистый кислород, а воздух,
в котором содержится лишь 23,2 % кислорода по массе. Тогда в действительности, теоретически не-
обходимое количество воздуха в (кг) будет определяться следующим образом
23,2
OS8H2,67С
т
++
=Q
.
Если количество воздуха выражают в объемных единицах (м
3
), то уравнение для его определения
выразится так
30
ОS8Н2,67С
1,29323,2
OS8H2,67С
т
++
=
++
=Q
.
Однако в реальных условиях невозможно добиться полного сгорания топлива при наличии только
теоретически необходимого количества воздуха. Поэтому, для полного сгорания топлива в двигатели
внутреннего сгорания подают несколько большее количество воздуха, по сравнению с теоретически
рассчитанным, называемое действительным.
Действительное количество воздуха при сгорании топлива определяют с помощью специальных га-
зовых счетчиков или по коэффициенту избытка воздуха
α
.