Практическая работа №4. Тема: «Расчет температуры горения»

Температура горения определяется из уравнения я теплового баланса:

Q_H= _рi∙V_пri(T_r-T_o) (2.8)

При этом адиабатическая температура горения:

Т_r^*=Т_а + Q_H/ _рi ∙V_пri+C_pB ∆V_B; (2.9)

А действительная температура горения:

Т_r=Т_а+ Q_пr/ pi∙V_пri+ C_pB ∆V_B;

где, Т_r^* и Т_r- соответственно адиабатическая и действительная температуры горения;

Т₀- начальная температура;

Сpi, C_pB- соответственно теплоемкости воздуха и i-того продукта горения;

V_пri- объем i-го продукта горения;

∆V_B -избыток воздуха;

Q_H- низшая теплота горения вещества;

Q_пr- теплота, пошедшая на нагрев продуктов горения. При этом

Q_пr= Q_H(1-𝛈), (2.11)

𝛈-доля теплопотерь в результате излучения энергии, химического и механического недожога.

Расчет температуры горения по формуле (2.9) или (2.10) может быть проведен только методом последовательных приближений, поскольку теплоемкость газов зависит от температуры горения(табл.2.3.)

Таблица 2.3

	Определяемые параметры	Примечание
	Объем и состав продуктов горения	(§1.2) кмоль, м3
	Низшая теплота горения или количество тепла, пошедшего на нагрев продуктов горения (при наличии тепло потерь)	Qпr QH кДж/моль, кДж/кг
	Среднее значение энтальпии продуктов горения	∆Нср= Qн(пr)/ Vпri (2.12)
	По средней энтальпии с помощью табл.1 (если ∆Нср выражена к кДж/кмоль) или табл.2 (если ∆Нср выражена к кДж/м3), ориентируясь на азот(наибольшее содержание в продуктах горения), определяем приближенно температуру горения Т1(табл1.,2)
	Рассчитываем теплосодержание продуктов горения с температурой, равной Т1(табл1,2)	Qпr= i∙Vi (2.13)
	Сравниваем Qпr c Qн(пr), если Qпr < Qн(пr),то задается Т1 >Т2(в этом случае, если если Qпr>Qн(пr),то задается Т1 <Т2)	∆Нi –энтальпия итого продукта горения Vi-объем итого продукта горения
	Рассчитываем Qпr по формуле (2.13)
	Расчет проводим до получения неравенства вида Q 1пr < Qн(пr),< Qн 2(пr),
	Интерполяцией определяем температуру горения	Тr=Т1+ ..(2.14)

Действительная температура горения на пожаре для большинства газообразных, жидких и твердых веществ изменяется в достаточно узких пределах (1300+1800К).

В связи с этим расчет действительной температуры горения может быть значительно упрощен, если теплоемкость продуктов горения выбирать при температуре 1500К:

Тr=Т₀+ ; (2.15)

где - теплоемкость i-го продукта горения при 1500К (табл.2.4)

Таблица 2.4.