А) Твердые вещества (расчет по массе)
1. Составляем уравнение реакции горения вещества в воздухе.
2. Рассчитываем объём, занимаемый 1 кмоль газа при заданных условиях.
, м3/кмоль;
где
22,4 м3/кмоль - объем, занимаемый 1 кмоль газа при нормальных условиях.
Рну - атмосферное давление при нормальных условиях, равное 101325 Па.
Тну – температура при нормальных условиях, равная 273К.
Т - заданная температура, К.
Р - заданное давление, Па.
3. Определяем молярную массу горючего вещества (М).
4. Рассчитываем объем воздуха, необходимый для сгорания горючего вещества.
, м3;
где
4,76 - число кмоль воздуха (1 кмоль О2 + 3,76 кмоль N2);
β - стехиометрический коэффициент, стоящий перед кислородом в уравнении реакции горения.
m – масса горючего вещества, кг;
Vt – объем, занимаемый 1 кмоль воздуха при заданных условиях, м3/кмоль;
М - молярная масса горючего вещества, кг/кмоль;
a - коэффициент избытка воздуха.
5. Определяем число кмоль кислорода и азота в избытке воздуха.
= b(a - 1), кмоль;
=3,76 × b(a - 1), кмоль.
|
|
6. Рассчитываем общее количество вещества продуктов горения
, кмоль;
7. Находим объем продуктов горения по формуле:
, м3
где
Vt – объем, занимаемый 1 кмоль продуктов горения при заданных условиях, м3/кмоль;
m - масса горючего вещества, кг;
М - молярная масса горючего вещества, кг/кмоль;
Snпг - количество вещества продуктов горения, кмоль.
8. Рассчитываем объёмы компонентов продуктов горения по формуле:
и т.д.
9. Рассчитываем мольный процентный состав продуктов горения, принимая общее число кмоль продуктов горения за 100 %.
, мол. %;
, мол. %; , мол. %;
, мол. %; , мол. % и т.д.
Аналогично рассчитывается объемный процентный состав продуктов горения. Численное значение объемных процентов при этом будет совпадать с мольным процентным составом продуктов горения.
Б) Газообразные вещества (расчет по объему):
1. Составляем уравнение реакции горения вещества в воздухе.
2. Рассчитываем объем воздуха, необходимого для сгорания вещества.
, м3,
где
Vв - теоретический объем воздуха необходимый для сгорания вещества, м3.
- стехиометрический коэффициент при кислороде в уравнении реакции горения.
a - коэффициент избытка воздуха.
Vгг - заданный объем горючего газа, м3.
3. Определяем число кмоль кислорода и азота в избытке воздуха.
= b(a - 1), кмоль;
=3,76 × b(a - 1), кмоль.
4. Рассчитываем общее количество вещества продуктов горения
, кмоль.
5. Находим общий объем продуктов горения по формуле:
Vпг = Vгг × ånпг, м3
где
Vгг - заданный объем горючего газа, м3;
ånпг- общее количество вещества продуктов горения, кмоль.
|
|
6. Рассчитываем объём компонентов продуктов горения по формуле:
= Vгг× , м3;
= Vгг× , м3; = Vгг× , м3;
= Vгг× , м3 = Vгг× , м3 и т.д.
7. Рассчитываем мольный процентный состав продуктов горения, исходя из общего числа кмоль продуктов горения.
, мол. %;
, мол. %; , мол. %;
, мол. %; , мол. % и т.д.