![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Газового фонтана
1. Дебит газового фонтана (
2. Режим истечения газовой струи может быть определён из сравнения эффективной скорости истечения (uэ)со скоростью звука (u0):
где V г− секундный расход газа, м3/с, Скорость звука в метане (u0)составляет 430 м/с.
3. Для расчёта адиабатической (Та) и действительной ( Теоретическая (адиабатическая) температура процесса горения рассчитывается с учётом полного адиабатического сгорания газообразного вещества (теплопотерями в окружающую среду пренебрегают). Остановимся на методике расчета Та, основываясь на анализе энергетического баланса химической реакции. Для его упрощения можно воспользоваться значением стандартной энтальпии сгорания при 298.15 K (-
где
Та − адиабатическая температура процесса горения. Количество тепла, выделяющееся при полном сгорании одного моля, единицы массы или объёма вещества, называется теплотой сгорания (Qс, Значения теплот сгорания органических соединений можно найти в справочной литературе или рассчитать, используя первое следствие из закона Гесса, которое гласит: тепловой эффект реакции равен сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов. Высшей теплотой сгорания Qсв (∆ сНв) называют количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объёма горючего вещества при условии, что вода выделяется в конденсированном состоянии. Низшей теплотой сгорания Qсн (∆ сНн) называют количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объёма горючего вещества при условии, что вода выделяется в виде пара и происходит испарение влаги, содержащейся в горючем веществе. В пожарно-технических расчётах обычно используют низшую теплоту сгорания, так как в условиях пожарах вода как продукт реакции находится в парообразном состоянии. Используя справочную литературу для нахождения теплот (энтальпий) образования веществ и проводя теплотехнические расчёты, необходимо помнить, что тепловой эффект реакции ∆ rН0т и теплота сгорания Qс. имеют одинаковые численные значения, но разный знак, т.е. Qс = − При расчетах температуры горения пользуются величиной Q н, так как при температуре горения вода находится в газообразном состоянии. Значения низшей теплоты сгорания вещества (тепловой эффект химической реакции) приводится в справочной литературе. Эта величина может быть рассчитана по закону Гесса, который говорит о том, что тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплоты образования продуктов реакции и теплоты образования исходных веществ.
В уравнении (7) D Hi - теплота образования i -того вещества, ni - количество молей i -того вещества. После интегрирования уравнения (6) получим выражение для расчёта адиабатической температуры горения:
Действительная температура горения всегда ниже адиабатической, так как часть тепла теряется с излучением. При расчёте действительной температуры горения учитываются потери тепла в результате химического недожога в зоне горения, когда образуются продукты неполного сгорания (СО, С,
где
Коэффициент теплопотерь излучением от пламени газового фонтана может быть определен в соответствии со следующей формулой:
Молекулярную массуфонтанирующего газа (
где
Действительная температура горения газового фонтана будет равна:
Но более точно температуру горения определяют методом последовательных приближений по известной зависимости теплосодержания (энтальпии) продуктов горения от температуры. Если теплосодержание продуктов горения при Т =273 К принять равным нулю, то полное теплосодержание продуктов горения при Т г будет равно количеству теплоты, выделившейся в результате химической реакции. С учетом теплопотерь
где H пг i - теплосодержание (энтальпия) i -го продукта горения. Задача состоит в том, чтобы найти температуру, при которой будет справедливо это равенство. Например: Найти адиабатическую температуру горения стехиометрической смеси этана с воздухом, начальная температура горючей смеси Т 0 = =273 К. Решение. Адиабатическую температуру горения вещества находят при условии отсутствия теплопотерь (h = 0) для стехиометрической смеси горючего с воздухом, т.е. при a = 1.
|