|
Понятие теплоты сгоранияТеплота сгорания (теплотворная способность топлива) - количество тепла, выделяющееся при полном сгорании 1 кг жидкого (твердого) или 1 м3 газообразного топлива при нормальных условиях. При этом исходное топливо и продукты сгорания должны находиться при одинаковых давлении и температуре. Различают высшую и низшую теплотворные способности нефтепродуктов (топлив). Высшая теплотворная способность представляет собой количество тепла, выделяемого при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива. Низшая (рабочая) теплотворная способность представляет собой количество тепла, выделяемого при полном сгорании топлива и охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива без конденсации водяного пара, т. е. она равна высшей теплотворной способности за вычетом теплоты испарения влаги топлива и воды, образовавшейся при сгорании водорода. Поскольку теплота конденсации воды равна примерно 2500 кДж/кг, а количество воды в продуктах сгорания слагается из влаги топлива (W) и воды, образующейся при сгорании водорода (2Н2 + 02 = 2Н20, т. е. при сгорании 1 кг водорода образуется 9 кг воды), то низшая теплота сгорания QН составляет (кДж/кг): Экспериментальное определение теплоты сгоранияЭкспериментально высшую и низшую теплоты сгорания топлив (бензин, реактивное, дизельное или котельное топливо) определяют с помощью различных калориметров по ГОСТ 21261-91. Для измерения теплоты сгорания газов в газопроводах применяются регистрирующие калориметры непрерывного действия (ГОСТ 10062-75). Их калибруют с помощью так называемого водяного калориметра. Принцип действия его состоит в том, что газ, подаваемый с определенной скоростью, сжигается в камере сгорания и выделяющееся тепло расходуется на повышение температуры проходящей через калориметр воды. Экспериментальное определение теплоты сгорания топлив очень сложно и длительно, а для некоторых видов топлив (реактивных) теплота сгорания строго нормируется. Поэтому для оперативного определения теплоты сгорания топлив для реактивных двигателей существует расчетный стандартный метод (ГОСТ 10065-75), по которому низшую теплоту сгорания определяют по формуле: Расчет теплоты сгоранияДля вычисления теплоты сгорания топлив пользуются формулами Д.И. Менделеева:
Существует также эмпирическая формула, по которой можно приближенно подсчитать теплоту сгорания топлива, если известна его плотность: На рисунке представлена зависимость высшей теплоты сгорания жидких нефтепродуктов от их относительной плотности ρ1515 и характеризующего фактора К. Для газообразного топлива с известным компонентным составом теплоту сгорания рассчитывают на 1 м3 газа при 273 К и 1 МПа по правилу аддитивности:
|
|