Теория горения

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Кафедра «Теплоэнергетика»

Отчет

По дисциплине: «Топливо и основы теории горения»

Выполнила: ст. гр. ЗТЭ - 121 Ткаченко И. В.

Проверил: ст. преподаватель Батраков П.А.

Омск 2016



Определить расходы топлива В, кг/с (м³/с), окислителя V_ок, м³/с, и воздуха, идущего на разбавление продуктов сгорания топлива V_в, м³/с, необходимые для получения заданного количества энергоносителя V_э, м³/с, имеющего температуру Т_э, К. Определить составы газов за камерой смешения, а также температуру газа после камеры сгорания Т_ксг, К.

В качестве окислителя и воздуха, подаваемого для разбавления продуктов сгорания, принять воздух О₂ = 21%, N₂ = 79% с температурой Т_В = Т_ОК = 300К и влагосодержанием d_В = d_ОК = 15 г/м³.

Исходные данные:

Расход энергоносителя V_э, м³/с4,5

Температура энергоносителя Т_э, К900

Тепловые потери:

q_хн, %0

q_мн, %0,5

q_шл, %2

через наружные ограждения:

камеры сгорания q_но^ксг, %1,5

камеры смешения q_но^ксм, %0,4

Коэффициент расхода окислителя б1,05

Рисунок 1 Схема теплового и материального баланса энергетической установки



Характеристики топлива

Ср, %	Нр, %	Sр, %	Oр, %	Nр, %	Aр, %	Wр, %	, кДж/кг
25	3,2	1,5	4,0	0,1	37,4	15	10841

Теоретический объем кислорода

.

где кг/м³ - плотность кислорода при нормальных условиях.

Теоретический объем окислителя (воздуха)

,

Расход окислителя

,

Объем трехатомных газов

,

Объем азота

,

где = 1,251 кг/м³- плотность азота при нормальных условиях;

= 79% - содержание азота в окислителе (воздухе)

Объемное содержание кислорода в продуктах сгорания

,

где = 21% - содержание азота в окислителе (воздухе)

Выход водяных паров топливо энергоноситель сгорание

,

где = 0,089 и = 0,804 кг/м³ - соответственно плотность водорода и водяного пара при нормальных условиях;

d_ок = 0,015 кг/м³ - влагосодержание окислителя

Суммарный выход продуктов полного сгорания

,

Уравнение теплового баланса камеры сгорания

Количество теплоты, внесенное в процесс окислителем

Где теплота вносимая сухим окислителем

,

где - теплоемкость сухого окислителя (воздуха) при Т_ок = 300К

Теплота, вносимая влагой окислителя

,

где - теплоемкость водяных паров при Т_ок = 300К

Тогда количество теплоты, внесенное в процесс окислителем

,

Суммарная теплота, вносимая в камеру сгорания

,

Суммарные тепловые потери в камере сгорания

,

Теплоемкость продуктов сгорания на кг топлива

где - удельные теплоемкости газов.

Зададимся тремя значениями температур на выходе из камеры сгорания и найдем по справочнику теплоемкости газов:

	Удельная теплоемкость газов кДж/(мі·К) при температуре
Tкгс	1973	2273	2573
	2,376	2,424	2,462
	1,462	1,484	1,502
	1,547	1,570	1,591
	1,901	1,964	2,020

,

,

,

Температура на выходе из камеры сгорания из уравнения теплового баланса

,

,

,

Найдем температуру на выходе из камеры сгорания как пересечение двух графиков

Рисунок 2 Определение температуры на выходе из камеры сгорания.

Температура на выходе из камеры сгорания

.

Уравнение теплового баланса всего процесса

Энтальпия энергоносителя

Где энтальпия продуктов сгорания на выходе из камеры смешения где теплоемкости газов три Т_э = 900 К (527°С), кДж/(мі·К)

2.17	1.38	1.42	1.69	1.43

,

Теплоемкость воздуха в камере смешения

,

Тогда энтальпия энергоносителя

.

Количество теплоты, внесенное в камеру смешения воздухом

где теплота вносимая сухим воздухом

.

где - теплоемкость сухого воздуха при Т_ок = 300К

Теплота, вносимая влагой воздуха

,

где - теплоемкость водяных паров при Т_ок = 300К

Тогда количество теплоты, внесенное в процесс воздухом

,

Суммарная теплота, вносимая в камеру смешения

,

Тепловые потери в камере смешения

,

Тогда уравнение теплового баланса всего процесса

,

,

,

,

,

Удельный расход воздуха в камеру смешения

,

Уравнение материального баланса

Секундный расход продуктов сгорания

Секундный расход воздуха в камеру смешения

Тогда уравнение материального баланса

Тогда расход топлива

.

Процентный состав продуктов сгорания

,

,

,

,

Удельные расходы газов в энергоносителе

,

,

,

,

Общий выход энергоносителя

.

Процентный энергоносителя

,

,

,

,

Расход окислителя

.

Расход воздуха

.

Размещено на Allbest.ru