Specifik forbrændingsvarme af petroleum

De vigtigste termofysiske egenskaber ved petroleum

Petroleum er mellemdestillatet i olieraffineringsprocessen, defineret som andelen af ​​råolie, der koger mellem 145 og 300°C. Petroleum kan opnås ved destillation af råolie (straight-run petroleum) eller fra krakning af tungere oliestrømme (krakket petroleum).

Rå petroleum har egenskaber, der gør det velegnet til blanding med forskellige ydeevne additiver, der bestemmer dets anvendelse i en række kommercielle applikationer, herunder transportbrændstoffer. Petroleum er en kompleks blanding af forgrenede og ligekædede forbindelser, der generelt kan opdeles i tre klasser: paraffiner (55,2 vægt-%), naphthener (40,9 %) og aromater (3,9 %).

For at være effektive skal alle petroleumsmærker have den højest mulige specifikke forbrændingsvarme og specifik varmekapacitet og desuden være kendetegnet ved et ret bredt område af antændelsestemperaturer. For forskellige grupper af petroleum er disse indikatorer:

• Specifik forbrændingsvarme, kJ/kg — 43000±1000.
• Selvantændelsestemperatur, ⁰C, ikke lavere - 215.
• Specifik varmekapacitet af petroleum ved stuetemperatur, J / kg K - 2000 ... 2020.

Det er umuligt nøjagtigt at bestemme de fleste af de termofysiske parametre for petroleum, da selve produktet ikke har en konstant kemisk sammensætning og bestemmes af den originale olies egenskaber. Derudover afhænger petroleums densitet og viskositet af ydre temperaturer. Det er kun kendt, at når temperaturen nærmer sig zonen med stabil forbrænding af olieproduktet, stiger petroleums specifikke varmekapacitet betydeligt: ​​ved 200⁰Med det er allerede 2900 J / kg K, og på 270⁰C - 3260 J/kg K. Følgelig falder den kinematiske viskositet. Kombinationen af ​​disse parametre bestemmer den gode og stabile antændelse af petroleum.

Sekvensen for bestemmelse af den specifikke forbrændingsvarme

Den specifikke brændværdi af petroleum sætter betingelserne for dens antændelse i forskellige enheder - fra motorer til petroleumsskæremaskiner. I det første tilfælde bør den optimale kombination af termofysiske parametre bestemmes mere omhyggeligt. Der er normalt sat flere tidsplaner for hver af brændstofkombinationerne. Disse diagrammer kan bruges til at evaluere:

1. Det optimale forhold mellem blandingen af ​​forbrændingsprodukter.
2. Den adiabatiske temperatur af forbrændingsreaktionsflammen.
3. Gennemsnitlig molekylvægt af forbrændingsprodukter.
4. Specifikt varmeforhold for forbrændingsprodukter.

Disse data er nødvendige for at bestemme hastigheden af ​​de udstødningsgasser, der udsendes fra motoren, som igen bestemmer motorens fremdrift.

Det optimale brændstofblandingsforhold giver den højeste specifikke energiimpuls og er en funktion af det tryk, som motoren vil arbejde ved. En motor med højt forbrændingskammertryk og lavt udstødningstryk vil have det højeste optimale blandingsforhold. Til gengæld afhænger trykket i forbrændingskammeret og energiintensiteten af ​​petroleumsbrændstof af det optimale blandingsforhold.

I de fleste design af motorer, der bruger petroleum som brændstof, er der meget opmærksomhed på betingelserne for adiabatisk kompression, når trykket og volumen optaget af den brændbare blanding er i konstant forhold - dette påvirker holdbarheden af ​​motorelementerne. I dette tilfælde er der som bekendt ingen ekstern varmeveksling, som bestemmer den maksimale effektivitet.

Den specifikke varmekapacitet af petroleum er den mængde varme, der kræves for at hæve temperaturen på et gram af et stof med en grad celsius. Den specifikke varmekoefficient er forholdet mellem den specifikke varme ved konstant tryk og den specifikke varme ved konstant volumen. Det optimale forhold indstilles til et forudbestemt brændstoftryk i forbrændingskammeret.

De nøjagtige indikatorer for varme under forbrænding af petroleum er normalt ikke fastlagt, da dette olieprodukt er en blanding af fire kulbrinter: dodecan (C₁₂H₂₆), tridecan (C₁₃H₂₈), tetradecan (C₁₄H₃₀) og pentadecan (C₁₅H₃₂). Selv inden for samme parti original olie er procentforholdet mellem de anførte komponenter ikke konstant. Derfor beregnes petroleums termofysiske egenskaber altid med kendte forenklinger og antagelser.