Основы теплотехники. Перенос энергии и массы. Овечкин Б.Б. - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

скорость горения не должна превышать скорости химических реакций
горения ι
гор
= ι
хим
. Диффузионное горение происходит в процессе
смешивания горючего газа с воздухом. Газ поступает в рабочий объем
отдельно от воздуха. Скорость процесса будет ограничена скоростью
смешивания газа с воздухом ι
гор
= ι
физ
. Кроме этого существует
смешанное (диффузионно-кинетическое) горение. При этом газ
предварительно смешивается с некоторым количеством воздуха, затем
полученная смесь поступает в рабочий объем, где отдельно подается
остальная часть воздуха.
1.4.1. Определение расхода воздуха на горение топлива
Горючие вещества топлива взаимодействуют с кислородом воздуха
в определенном количественном соотношении. Расход кислорода и
количество получающихся продуктов сгорания рассчитывают по
стехиометрическим уравнениям горения, которые записывают для
1 к∙моля каждой горючей составляющей. Для расчета горения примем,
что воздух состоит из 21 % О
2
и 79 % N
2.
Отсюда К = 3.76 (79:21). При
использовании сухого воздуха реакции полного горения горючих
составляющих жидкого топлива состава:
С
р
+ Н
р
+ S
р
+ N
р
+ А
р
+ W
р
= 100 %
имеют вид:
С + О
2
+ kN
2
= CO
2
+ kN
2
+ Q
1
,
S + О
2
+ kN
2
= SO
2
+ kN
2
+ Q
2
,
2H
2
+ О
2
+ kN
2
=2 H
2
O + kN
2
+ Q
3
.
На горение 1 к∙моля углерода затрачивается 1 к∙моль кислорода
объемом 22.4 м
3
. Определим расход кислорода на 1 кг углерода –
22.4/12 = 1.867 м
3
/кг. Аналогично для серы – 22.4/32 = 0.7 м
3
/кг,
водорода – 22.4/2х2 = 5.6 м
3
/кг. Кислород также содержится в топливе и
его тоже надо учесть:
2
топ р
O
VО
2 2 . 4
=
3 2
. Выразим расход кислорода,
необходимого для полного горения 1 кг жидкого топлива в м
3
/кг, с
учетом кислорода топлива:
2
0.01(1.867 5.6 0.7 0.7 )
возд P P P P
O
VС H S O
= + + −
, м
3
.
В это выражение состав топлива подставляют в %. Чтобы получить
размерность расхода кислорода в м
3
/кг топлива перед скобкой ставят
сомножитель 0.01.
Теоретический расход сухого воздуха для полного горения 1 кг
топлива
2
(1 )
O
O
L k V
= +
, м
3
.
12

Страницы